基于强化学习的光源参数和相机参数的自动化调整方法

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随着机器视觉系统在现代工业生产中得到越来越广泛的应用,相机和光源作为机器视觉中两大重要的组件,其参数自动调整有着广泛的需求。在传统的机器视觉系统中,相机参数是在系统安装时人为标定并写入配置文件,在系统初始化时读入并设置相机参数的,光源参数是在实际工作中,是通过手动或自动调节的。目前针对相机和光源参数的自动化调整方法研究较少。强化学习作为一种高效的经典机器学习方法,目前正被广泛应用在专家系统、参数控制上,为了将强化学习算法应用到相机和光源参数的自动化调整方法中,本文从以下几个方面展开研究:(1)研究机器视觉系统中输入图像的无参考图像质量评价算法。搭建相机和光源在不同参数下的图像状态空间,采样子数据集并利用多人多次主观评价结果搭建面向机器视觉系统的主观质量评价数据集。基于深度学习搭建无参考图像质量评价网络,通过训练和测试,拟合人类主观评价。(2)研究基于DQN的相机和光源参数的自动化调整方法。设计强化学习的动作空间,利用无参考图像质量评价结果设计奖励函数。搭建基于DQN的强化学习模型,进行训练和测试,通过训练好的DQN网络针对状态进行决策,实现相机和光源参数的自动化调整。(3)研究基于Actor-Critic的相机和光源参数的自动化调整方法。搭建基于Advantage Actor-Critic的策略网络和价值网络,针对基于DQN的方法中模型学习慢的问题,利用Double DQN的训练思想设计训练算法,其能够更快地搜索到快速调整相机和光源参数的模型强化学习方法。
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