基于消失點(diǎn)的魯棒逆透視變換.pdf

1、逆透視變換在計(jì)算機(jī)視覺(jué)和道路交通標(biāo)志檢測(cè)和識(shí)別方面得到了廣泛的應(yīng)用。逆透視變換是透視變換的逆過(guò)程，主要是結(jié)合相機(jī)的內(nèi)在和外在參數(shù)，將圖像從圖像坐標(biāo)系映射到世界坐標(biāo)系，從而消除透視影響對(duì)圖像檢測(cè)和識(shí)別任務(wù)的干擾和誤差。因此，魯棒的逆透視變換對(duì)于透視影響的消除和獲取圖像信息的不變量有著非常重要的作用。本文主要研究了基于消失點(diǎn)的魯棒逆透視變換及其應(yīng)用，采用消失點(diǎn)對(duì)逆透視變換需要的部分偏轉(zhuǎn)角度參數(shù)進(jìn)行了自動(dòng)計(jì)算，并將逆透視變換應(yīng)用到導(dǎo)向箭頭的檢

2、測(cè)和識(shí)別任務(wù)中。
　　首先，本文介紹了基于消失點(diǎn)的魯棒逆透視變換的選題背景以及研究意義，總結(jié)了現(xiàn)有逆透視變換算法的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀以及存在的難點(diǎn)問(wèn)題。
　　其次，本文介紹了逆透視變換的基本概念及其數(shù)學(xué)原理，總結(jié)了逆透視變換在道路交通標(biāo)線檢測(cè)的廣泛應(yīng)用，并對(duì)常見(jiàn)逆透視變換方法進(jìn)行了分類總結(jié)。從基于點(diǎn)變換的逆透視變換、基于矩陣變換的逆透視變換和基于簡(jiǎn)化相機(jī)模型推導(dǎo)的逆透視變換三個(gè)方面介紹了現(xiàn)有逆透視變換的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)。其中，本文主要

3、介紹了基于簡(jiǎn)化相機(jī)模型推導(dǎo)的逆透視變換，該類逆透視變換方法計(jì)算簡(jiǎn)單，具有很高的實(shí)用價(jià)值。
　　再次，本文提出了一種基于消失點(diǎn)檢測(cè)的魯棒逆透視變換方法。消失點(diǎn)反映了圖像的透視結(jié)構(gòu)，可以采用消失點(diǎn)坐標(biāo)對(duì)相機(jī)俯仰角和偏航角進(jìn)行計(jì)算，為逆透視變換提供實(shí)時(shí)偏轉(zhuǎn)角度參數(shù)，增強(qiáng)逆透視變換對(duì)于上下坡等非常規(guī)道路環(huán)境的魯棒性。同時(shí)，改進(jìn)了一種逆透視變換方法，加上了偏航角矯正，提高了道路平面俯視圖的質(zhì)量。本文首先檢測(cè)出消失點(diǎn)坐標(biāo)，然后根據(jù)消失點(diǎn)計(jì)算相

4、機(jī)俯仰角和偏航角，最后通過(guò)逆透視變換得到道路平面的俯視圖，消除道路平面的透視形變。
　　最后，本文將逆透視變換應(yīng)用到導(dǎo)向箭頭的檢測(cè)和識(shí)別當(dāng)中。導(dǎo)向箭頭作為一種道路交通標(biāo)線，對(duì)車輛的規(guī)范行駛有著重要的指示作用。因此，導(dǎo)向箭頭的檢測(cè)與識(shí)別可以為智能交通系統(tǒng)提供重要的導(dǎo)向信息。本文首先通過(guò)逆透視變換消除透視影響從而得到道路平面的俯視圖，然后檢測(cè)出導(dǎo)向箭頭候選區(qū)域，最后對(duì)候選區(qū)域采用形狀上下文進(jìn)行形狀特征提取，并結(jié)合基于蟻群優(yōu)化的形狀匹配