基于單目視覺的攝像機(jī)軌跡自適應(yīng)算法的研究與實(shí)現(xiàn).pdf

1、目前，計(jì)算機(jī)視覺正廣泛應(yīng)用于視覺檢測(cè)、視覺導(dǎo)航與自動(dòng)化裝配領(lǐng)域。在視覺系統(tǒng)中，通常是以攝像機(jī)為攝像工具，對(duì)攝像目標(biāo)進(jìn)行處理，但攝像機(jī)作為被動(dòng)傳感器，在環(huán)境變得復(fù)雜惡劣的時(shí)候，不適宜人為操縱，其工作范圍受到很大的局限。為了擴(kuò)大攝像機(jī)運(yùn)用范圍，實(shí)現(xiàn)自主化和機(jī)動(dòng)性，可充分利用攝像機(jī)所獲得的圖像資源，實(shí)現(xiàn)攝像機(jī)的自主返回與自主導(dǎo)引功能。研究攝像機(jī)的自主返回功能是實(shí)現(xiàn)攝像機(jī)自動(dòng)化的迫切需要，其關(guān)鍵任務(wù)之一就是對(duì)攝像機(jī)運(yùn)動(dòng)路線的描述。
　　三

2、維空間運(yùn)動(dòng)的攝像機(jī)在不依靠GPS導(dǎo)航或地面導(dǎo)引信息的情況下實(shí)現(xiàn)自主返回，需要恢復(fù)出攝像機(jī)的運(yùn)動(dòng)軌跡，這正是本文的主要工作。本文重點(diǎn)研究了僅使用單目攝像機(jī)，在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中采集到無(wú)既定目標(biāo)的圖像序列，分析由攝像機(jī)運(yùn)動(dòng)引起的全局運(yùn)動(dòng)，獲取攝像機(jī)相對(duì)運(yùn)動(dòng)信息，以此來(lái)恢復(fù)攝像機(jī)運(yùn)動(dòng)路線。
　　本文以圖像上各像素點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)與攝像機(jī)運(yùn)動(dòng)關(guān)系作為入口點(diǎn)。首先，對(duì)如何從圖像中獲得運(yùn)動(dòng)參數(shù)信息進(jìn)行研究，選用定位精準(zhǔn)的“點(diǎn)”作為匹配基元，采用了提取特征點(diǎn)數(shù)

3、目多且穩(wěn)定的SIFT算法進(jìn)行圖像匹配，并采用基于逆向匹配及邊緣的特征點(diǎn)篩選算法對(duì)誤匹配點(diǎn)進(jìn)行剔除;其后，針對(duì)獲得的特征點(diǎn)對(duì)集，采用魯棒的RANSAC模型參數(shù)估計(jì)方法對(duì)全局運(yùn)動(dòng)參數(shù)求解，確定選用基于仿射變換的參數(shù)模型來(lái)描述運(yùn)動(dòng)，并對(duì)全局運(yùn)動(dòng)估計(jì)流程進(jìn)行了改進(jìn);此后，針對(duì)圖像匹配過(guò)程中對(duì)整幅圖像進(jìn)行處理所獲得的點(diǎn)對(duì)數(shù)目多、運(yùn)算量大的特點(diǎn)，提出自適應(yīng)采樣的圖像匹配策略，通過(guò)控制分塊數(shù)目與采樣比例的方式，獲取合適數(shù)目的特征點(diǎn)對(duì)，在保證參數(shù)估計(jì)精