仿復眼全景圖構筑及動目標定位技術研究.pdf

1、復眼具有大視場、動目標快速定位和神經系統(tǒng)簡單的特點。這些特點在機器人視覺導航、機器視覺測量和全景監(jiān)控等領域有重要的應用需求，論文結合上述背景，研究復眼視覺仿生及其在大視場和快速目標定位方面的應用。
　　受復眼的結構和視覺機制的啟發(fā)，本文建立了一種大視場、高實時性動目標位置快速估計算法。論文主要創(chuàng)新和工作如下：
　　建立了基于小眼空間區(qū)域編碼的動目標位置快速估計算法，提供了具有一定精度的快速實時的視覺定位法。提出利用相鄰探測器

2、視角重疊區(qū)域實現(xiàn)的動目標位置快速估計算法——主要通過檢測到目標的探測器陣列組合形成特定的含有空間位置信息的編碼，實現(xiàn)對移動目標在視野空間位置的快速估計。通過計算機仿真，模擬目標在圖像探測器視野內的不同軌跡移動；仿真結果表明，基于閾值動目標檢測獲得空間位置編碼，能夠實現(xiàn)較小誤差范圍內的動目標位置的快速估計，測試結果驗證了方法的可行性。
　　搭建了基于圖像采集端/服務器分布結構的仿復眼圖像采集系統(tǒng)。在全景圖像采集系統(tǒng)設計中，大視場圖像

3、的高分辨率、實時同步采集技術是關鍵。傳統(tǒng)的采用面陣CCD相機實現(xiàn)的大視場全景采集系統(tǒng)，是以降低圖像采集分辨率、同步性或實時性為代價。為提高系統(tǒng)的同步性與實時性，以不改變面陣CCD相機陣列圖像分辨率為基礎，采用分布式結構實現(xiàn)圖像采集系統(tǒng)同步性、實時性的提高?；诙嗑€程編程技術，采用一種簡單的通用串行總線（USB）協(xié)議與網絡通訊協(xié)議（TCP/IP協(xié)議）的通訊方式，實現(xiàn)了分布式多通道USB圖像采集系統(tǒng)速率為10fps的視頻圖像采集以及10ms

4、的圖像采集同步性，滿足機器人大視場圖像的同步采集。設計內容包括圖像采集端USB攝像頭陣列的圖像實時采集嵌入式軟件設計，服務器端的基于TCP/IP的多通道圖像采集端采集圖像的軟件同步控制與實時傳輸設計。
　　提出了基于復眼特性的大視場“檢測-成像”方法。根據(jù)小眼感桿束的動目標敏感以及空間區(qū)域敏感的特性，設計具有動目標視頻檢測與大視角成像特性的視覺系統(tǒng)。該系統(tǒng)可實現(xiàn)大視場下低分辨率的動目標檢測；當檢測到動目標時，軟件觸發(fā)所有攝像頭同步