計(jì)算機(jī)視覺(jué)系統(tǒng)若干關(guān)鍵問(wèn)題研究.pdf

1、計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)在工業(yè)、醫(yī)療、航空航天等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景，論文在總結(jié)國(guó)內(nèi)外計(jì)算機(jī)視覺(jué)領(lǐng)域的研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)的基礎(chǔ)上，系統(tǒng)、深入地研究了攝像機(jī)標(biāo)定、圖像配準(zhǔn)、視覺(jué)跟蹤和視覺(jué)測(cè)量等計(jì)算機(jī)視覺(jué)系統(tǒng)中的幾個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題，并將理論研究成果應(yīng)用于相應(yīng)的計(jì)算機(jī)視覺(jué)任務(wù)中，驗(yàn)證了本文所提出的方法的可行性和有效性。
　　首先，研究了標(biāo)定幀清晰度不理想情況下的攝像機(jī)標(biāo)定問(wèn)題。首先分析了基于平面標(biāo)靶的兩步標(biāo)定法的基本原理，給出了衡量標(biāo)定結(jié)果誤差的圖像

2、畸變測(cè)度計(jì)算方法，將本文中不理想條件下的標(biāo)定問(wèn)題轉(zhuǎn)化為主控制點(diǎn)的優(yōu)化問(wèn)題，采用粒子群優(yōu)化法實(shí)現(xiàn)優(yōu)化過(guò)程。仿真結(jié)果驗(yàn)證了該算法的有效性，該標(biāo)定算法在論文第四章的視覺(jué)跟蹤任務(wù)中得到應(yīng)用，驗(yàn)證了該算法的工程實(shí)踐價(jià)值。
　　其次，研究了一類幅值非恒定的圖像變換模型的圖像配準(zhǔn)問(wèn)題。通過(guò)引入幅值變化系數(shù)來(lái)表征圖像灰度差異，建立了幅值非恒定的圖像變換模型。針對(duì)幅值非恒定的平移變換模型，證明了擴(kuò)展差值函數(shù)有零點(diǎn)與平移量之間存在線性關(guān)系，提出了基于

3、擴(kuò)展差值函數(shù)的配準(zhǔn)算法，仿真結(jié)果表明該算法具有較高的抗噪性和較低的計(jì)算復(fù)雜度。針對(duì)幅值非恒定的旋轉(zhuǎn)變換模型，證明了待配準(zhǔn)圖像與基準(zhǔn)圖像在一定角度上的Radon變換矢量線性相關(guān)，提出了基于Radon變換矢量匹配的配準(zhǔn)算法。針對(duì)幅值非恒定的剛體變換模型，提出了基于角度差值函數(shù)和徑向差值函數(shù)的配準(zhǔn)算法，該算法消除了冗余系數(shù)的負(fù)面影響，仿真結(jié)果表明該算法在保證計(jì)算精度的同時(shí)降低了計(jì)算的復(fù)雜度。該算法應(yīng)用于論文第四章和第五章的視覺(jué)任務(wù)，驗(yàn)證了其在

4、工程實(shí)踐中的可行性和有效性。
　　然后，研究了單目和雙目視覺(jué)跟蹤問(wèn)題。針對(duì)單目視覺(jué)跟蹤問(wèn)題，提出了改進(jìn)的均值漂移跟蹤算法，建立了均值漂移跟蹤的模型更新機(jī)制，解決了核函數(shù)窗寬的自動(dòng)選取問(wèn)題，降低了均值漂移跟蹤算法對(duì)背景顏色的要求，并提高了對(duì)變外觀目標(biāo)的跟蹤能力。針對(duì)雙目視覺(jué)跟蹤問(wèn)題，采用圖像拼接技術(shù)實(shí)現(xiàn)了對(duì)多視頻源圖像的信息整合，將多臺(tái)攝像機(jī)拍攝的視場(chǎng)圖像拼接成全局視場(chǎng)圖像，擴(kuò)大了系統(tǒng)監(jiān)控范圍，實(shí)驗(yàn)結(jié)果驗(yàn)證了該算法的可行性。