計算機視覺系統(tǒng)若干關(guān)鍵問題研究.pdf

1、計算機視覺技術(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)國內(nèi)外計算機視覺領(lǐng)域的研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢的基礎(chǔ)上，系統(tǒng)、深入地研究了攝像機標(biāo)定、圖像配準(zhǔn)、視覺跟蹤和視覺測量等計算機視覺系統(tǒng)中的幾個關(guān)鍵問題，并將理論研究成果應(yīng)用于相應(yīng)的計算機視覺任務(wù)中，驗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標(biāo)定問題。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、畸變測度計算方法，將本文中不理想條件下的標(biāo)定問題轉(zhuǎn)化為主控制點的優(yōu)化問題，采用粒子群優(yōu)化法實現(xiàn)優(yōu)化過程。仿真結(jié)果驗證了該算法的有效性，該標(biāo)定算法在論文第四章的視覺跟蹤任務(wù)中得到應(yīng)用，驗證了該算法的工程實踐價值。
　　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)問題。通過引入幅值變化系數(shù)來表征圖像灰度差異，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算復(fù)雜度。針對幅值非恒定的旋轉(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算精度的同時降低了計算的復(fù)雜度。該算法應(yīng)用于論文第四章和第五章的視覺任務(wù)，驗證了其在

4、工程實踐中的可行性和有效性。
　　然后，研究了單目和雙目視覺跟蹤問題。針對單目視覺跟蹤問題，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制，解決了核函數(shù)窗寬的自動選取問題，降低了均值漂移跟蹤算法對背景顏色的要求，并提高了對變外觀目標(biāo)的跟蹤能力。針對雙目視覺跟蹤問題，采用圖像拼接技術(shù)實現(xiàn)了對多視頻源圖像的信息整合，將多臺攝像機拍攝的視場圖像拼接成全局視場圖像，擴(kuò)大了系統(tǒng)監(jiān)控范圍，實驗結(jié)果驗證了該算法的可行性。