约束可满足方法对单幅图片的三维猜测与个体识别

从二维图像提取到的特征点相对位置信息,利用对于目标物体的先验知识如边缘比例、夹角特征等,形成基于投影成像规则的变量约束方程,从而将物体姿态计算问题转化为一个非线性优化问题,通过多个局部约束线索形成全局约束,能够迅速对物体的姿态做出比较准确的估计,从而推算出视角等信息.实现这个转化的一个前提假设是,对于我们理解图像中物体的姿态,特征位置点的相对位置而不是绝对位置,起着关键作用.因此计算是在一个假设的深度上进行的,从效果来看这样的假设并不影响物体的住姿计算.本文的方法计算量小,利用几何特征来识别稳定、可靠、泛化能力好,实践证明使用几何特征的约束可满足方法能获得关于姿态的极少量可能解,识别出的姿态在各条边之间的比例关系上具有不变性,继而可以将其应用于不变性识别的实际问题之中.     

二维可分离物体的识别与定位

一、参考图象与实测图象中对应物体的识别对于二值图象,文献[1]中给出了一种提取特征的方法,即轮廓特征码序列法.但是,如何存贮这些物体所对应的轮廓特征码序列以及如何利用这些特征进行匹配则有待进一步研究.     

基于遗传算法的图象不变矩匹配

研究模板和图象间的有效匹配，利用不变矩特征作为检测模板和图象中物体轮廓相似度的测度，同时把遗传算法引入图象匹配识别，并针对简单遗传算法在应用过程中出现收敛过早和早熟现象的问题，采用了一种 改进型遗传算法。该算法和不变矩相结合能有效检测出具有平移、旋转 和尺度变化的物体，该方法可以应用于实际图象匹配和识别中。     

基于Hausdorff距离图象配准方法研究

图象配准是图象融合的一个重要步骤，为此提出了一种自动图象配准算法，该算法从两幅待配准的图象中分别抽取特征点，然后选用Hausdorff距离对两特征点集进行匹配，得到点集间的仿射变换，从而实现图象的自动配准，此算法以特征点而不是物体边缘计算仿射变换，大大降低了计算Hausdorff距离的运算量；同时，基于Hausdorff距离的图象匹配只需要点集之间的对应，而无须点与点的对应，因而可以使用于存在较大物体形变的情况，即完成两幅差异较大图象的配准，实验结果证明了算法的有效性。     

对平面物体多图象数据进行拼接的方法

通过对平面物体拍摄多幅图象,利用视觉标定技术,求出物体在世界坐标系下的坐标,消除了由于摄像头参数不同对图象拼接造成的影响,实现了在世界坐标系下构造实际物体整体的目的;同时利用具有视觉不变性的特征量,解决了拼接时数据的取舍问题.     

对平面物体多图象数据进行拼接的方法

通过对平面物体拍摄多幅图象,利用视觉标定技术,求出物体在世界坐标系下的坐标,消除了由于摄像头参数不同对图象拼接造成的影响,实现了在世界坐标系下构造实际物体整体的目的;同时利用具有视觉不变性的特征量,解决了拼接时数据的取舍问题。     

三维物体识别及姿态测定的推理系统

本文介绍了三维物体识别及姿态测定的一种新技术，从物体空间域模型出发，通过约束推理及几何推理，在物体三维信息部分给定的条件下，推断预测图象模型，并通过实测的图象数据反馈，推断出隐含在图象中未给定的三维信息，最终实现三维物体识别及姿态测定。整个系统在ＶＩＣＯＭ机上用Ｃ语言完成。     

基于三条相互垂直直线的单目位姿估计

基于单目视觉的位姿估计是计算机视觉中的典型问题之一。文中利用目标物体上的三条相互垂直的直线特征和相机像平面上这些特征的对应获得已标定相机相对于目标物体的位姿参数,给出其闭式求解方法,并证明问题解的数量与相机光心和三条直线的相对位置有关。当光心位于两个特殊平面以外时存在唯一解,反之若在该两个平面之间则存在两个解,并且这两个解具有对称性,该性质可作为合理解的判别依据。由于三条相互垂直的直线是长方体的三条边缘,而长方体在现实世界中广泛存在,该结论为应用直线特征进行单目视觉位姿估计及合作目标设计提供理论依据。     

基于几何证据收集的物体检测

人造物体通常具有非常稳定的形状特征,这种几何上较为持久和稳定的属性为物体识别提供了证据,并且它们相对于外观特征、颜色特征或灰度梯度特征等更具有稳定性和分辨力。基于形状特征对物体进行识别的难点在于物体的颜色、光照、尺寸、位置、姿态和背景干扰总是在不断变化的,且不可能事先预测到所有可能的环境。这种物体本身和环境的多样性使得基于几何形状的物体识别成为一个非常具有挑战性的难题。通过定义一种基于形状模板、对边缘线段化之后的图像进行几何证据筛选、收集和组合判断的方法,实现从背景环境中精确找到目标物体,并能够指出组成物体的线段的语义属性。该方法的实质是解一个全局最优的组合优化问题。虽然全局最优组合优化问题看似复杂度很高,但它无需定义复杂的特征向量,无需高代价的样本训练过程,具有非常好的泛化能力和环境适应性,并且能够使用几何特征来提高组合效率,具有更可靠的认知心理学依据。此外,几何证据收集过程简洁明了及具有普适性的特点使其表现出极大的应用前景。实验结果证明该方法在应对环境变化、不变性识别、精确指出物体的几何构造、搜索效率与计算量等方面表现出显著的优势。这一尝试有助于理清发生在物体识别过程中的一些带有普遍性的加工环节。     

由双目图象流无对应地估计3－D运动参数

本文设计用并行立体摄象机产生的图象流作为输入，通过解系数由图象速度矩和两图象内坐标构成的线性系统等式，不需左、石两图象流场间特征点与特征点的对应就能复原物体的３－Ｄ运动参数．经用综合图象流场测验已经证明我们算法的可行性以及具有功能强、速度快的特点．