仿生復眼目標探測系統(tǒng)目標成像位置算法研究.pdf

1、生物學界昆蟲復眼的視覺特點激發(fā)了科學家們研究模仿的興趣。模仿生物復眼結構設計成像系統(tǒng)，是希望可以獲得體積小、視場大、能夠快速跟蹤移動物體的系統(tǒng)特性。
　　 本論文研究的仿生復眼目標探測系統(tǒng)目前已經(jīng)能夠實現(xiàn)物點的三維定位以及物體輪廓測量，目標定位的精度在2％。提高目標定位系統(tǒng)精度主要依靠兩個兩方面:一是提高系統(tǒng)物像標定的精度;二是提高目標像點位置的計算精度。本文的研究內容主要集中在物像標定關系確定后，如何改進目標像點位置的計算精度

2、上。
　　 通過分析仿生復眼的成像機制，我們了解到目標探測定位系統(tǒng)的成像面上的目標像點是具有一定尺寸的像斑，形狀大小與仿生復眼視覺系統(tǒng)中子眼的位置和成像光束角度相關。成像光斑的定位方法:灰度重心法、曲面擬合法+、幾何中心法、圖像匹配法等都有其適用條件。因為像斑形狀的無規(guī)律性，簡單套用上述光斑位置的計算方法是不適宜的。為此，論文從像斑能量分布的角度出發(fā)提出了一種較為適于復眼成像位置計算的方法:能量對稱法。這種方法以主光線在像斑上的

3、坐標定義像斑重心，以主光線像點是像斑能量積分的對稱中心的原理來獲得像斑重心（即像斑位置）。為了研究算法的可行性，論文應用能量對稱法對理論模擬像斑和實驗像斑進行了實際計算，計算表明理論像斑位置可以通過能量對稱法準確得到;利用實驗像斑位置計算入射光線角度也達到了較為理想的計算精度0.5％。論文采用傳統(tǒng)的灰度重心法同步計算，與能量對稱方法形成對比。
　　 論文中仿生復眼成像機制的分析、偏歪成像模型的建立也是論文的一個主要研究內容。在偏