仿復(fù)眼全景圖構(gòu)筑及動目標(biāo)定位技術(shù)研究.pdf

1、復(fù)眼具有大視場、動目標(biāo)快速定位和神經(jīng)系統(tǒng)簡單的特點(diǎn)。這些特點(diǎn)在機(jī)器人視覺導(dǎo)航、機(jī)器視覺測量和全景監(jiān)控等領(lǐng)域有重要的應(yīng)用需求，論文結(jié)合上述背景，研究復(fù)眼視覺仿生及其在大視場和快速目標(biāo)定位方面的應(yīng)用。
　　受復(fù)眼的結(jié)構(gòu)和視覺機(jī)制的啟發(fā)，本文建立了一種大視場、高實(shí)時性動目標(biāo)位置快速估計(jì)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(biāo)位置快速估計(jì)算法，提供了具有一定精度的快速實(shí)時的視覺定位法。提出利用相鄰探測器

2、視角重疊區(qū)域?qū)崿F(xiàn)的動目標(biāo)位置快速估計(jì)算法——主要通過檢測到目標(biāo)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(shí)現(xiàn)對移動目標(biāo)在視野空間位置的快速估計(jì)。通過計(jì)算機(jī)仿真，模擬目標(biāo)在圖像探測器視野內(nèi)的不同軌跡移動；仿真結(jié)果表明，基于閾值動目標(biāo)檢測獲得空間位置編碼，能夠?qū)崿F(xiàn)較小誤差范圍內(nèi)的動目標(biāo)位置的快速估計(jì)，測試結(jié)果驗(yàn)證了方法的可行性。
　　搭建了基于圖像采集端/服務(wù)器分布結(jié)構(gòu)的仿復(fù)眼圖像采集系統(tǒng)。在全景圖像采集系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，大視場圖像

3、的高分辨率、實(shí)時同步采集技術(shù)是關(guān)鍵。傳統(tǒng)的采用面陣CCD相機(jī)實(shí)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?qū)崟r性為代價。為提高系統(tǒng)的同步性與實(shí)時性，以不改變面陣CCD相機(jī)陣列圖像分辨率為基礎(chǔ)，采用分布式結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)圖像采集系統(tǒng)同步性、實(shí)時性的提高?；诙嗑€程編程技術(shù)，采用一種簡單的通用串行總線（USB）協(xié)議與網(wǎng)絡(luò)通訊協(xié)議（TCP/IP協(xié)議）的通訊方式，實(shí)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(jī)器人大視場圖像的同步采集。設(shè)計(jì)內(nèi)容包括圖像采集端USB攝像頭陣列的圖像實(shí)時采集嵌入式軟件設(shè)計(jì)，服務(wù)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(shí)時傳輸設(shè)計(jì)。
　　提出了基于復(fù)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(biāo)敏感以及空間區(qū)域敏感的特性，設(shè)計(jì)具有動目標(biāo)視頻檢測與大視角成像特性的視覺系統(tǒng)。該系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)大視場下低分辨率的動目標(biāo)檢測；當(dāng)檢測到動目標(biāo)時，軟件觸發(fā)所有攝像頭同步