【摘 要】
：
随着人工智能的快速发展,机器视觉技术在我们的生活和生产中应用的越来越广泛。针对盲人因视觉受限,难以及时、准确地感知周围环境的问题,本文提出利用机器视觉技术获取距离、目标信息的方法来便捷盲人的日常生活。本文将双目测距技术与目标检测技术相结合,可快速、准确地检测出盲人前方的物体种类,并计算出物体与盲人之间的距离。具体研究内容如下:一、研究相机成像原理及标定方法。首先确定了相机成像模型中的四个重要坐标系
论文部分内容阅读
随着人工智能的快速发展,机器视觉技术在我们的生活和生产中应用的越来越广泛。针对盲人因视觉受限,难以及时、准确地感知周围环境的问题,本文提出利用机器视觉技术获取距离、目标信息的方法来便捷盲人的日常生活。本文将双目测距技术与目标检测技术相结合,可快速、准确地检测出盲人前方的物体种类,并计算出物体与盲人之间的距离。具体研究内容如下:一、研究相机成像原理及标定方法。首先确定了相机成像模型中的四个重要坐标系,通过四个坐标系之间的变换关系推出双目测距模型;然后研究并分析了现有的几类标定方法,择优选择张正友标定法,结合MATLAB工具箱完成对双目相机的标定;最后为了减小立体匹配的计算复杂度,对获取的左右双目图像进行立体校正,使得左右图像达到严格行对准的状态。二、图像的预处理及立体匹配。为了提高立体匹配速度,对图像进行灰度化处理;然后采用中值滤波算法对图像进行去噪处理,提高了图像质量。对比了ORB特征点匹配算法以及SGBM算法、BM算法的实验结果,最终综合考虑匹配效果和速度及导盲系统对实时性的要求,选取匹配耗时更短的BM算法完成图像对的匹配,获得视差图。三、改进目标检测网络结构。首先研究并分析了多种典型目标检测算法,选用YOLOv5s作为本文的基础模型。针对YOLOv5s模型对小目标、遮挡物检测精度较低的问题,本文提出基于transformer对YOLOv5s进行初步改进,使用transformer编码器模块来替换在骨干网络和颈部结构中的部分CSP模块,以达到对小目标特征的检测增强效果。初步改进的网络较原生YOLOv5s网络平均精度有小幅提升。但由于transformer网络参数多、计算量偏大,在同尺寸、同推理环境下,推理速度不及YOLOv5s快。视觉导盲系统的使用场景需满足实时处理的要求,因此本文所设计的系统在保证识别精度的情况下,还需要一个轻量高速的模型。针对上述问题,本文基于Ghost模块对模型进行了二次改进,二次改进后的网络有效地降低了通用卷积层的计算成本,提高了模型推理速度。四、搭建实验平台对算法进行验证。将BM算法与改进后的YOLOv5s目标检测算法相结合,用搭建好的实验平台进行测距与目标检测实验。选取随机拍摄的两组停车场图片对算法的准确性、可行性进行测试,系统能够有效地检测到车辆实体,并给予置信度支持。经实验证明,本文使用的算法不仅能够准确地识别出真实场景中的目标类别,计算出目标物体与双目相机之间的距离,还能将5000mm测量范围内的测距误差控制在3.6%以内。综上所述,本文所采用的算法能够很好地完成目标检测与测距任务,满足导盲系统的实时性和准确性要求,为后续导盲系统的开发打下坚实的基础。
其他文献
背景与目的:脑小血管病（Cerebral small vessel disease,CSVD）指由于各种病因引起脑小血管病变所导致的病理、影像、临床综合征,急性腔隙性脑梗死是其影像学表现之一。CSVD发病率随着年龄增长而增长,导致大多数出血性卒中和大约四分之一的缺血性卒中,是血管性痴呆的最常见原因。尽管疾病负担较重,但目前其有效的治疗策略相对较少。动态脑血流自动调节（Dynamic cerebra
目的:通过比较共149例有无肝动脉变异患者行腹腔镜胰十二指肠切除术的临床数据,分析肝动脉变异是否对围术期并发症、病理结果产生影响。方法:回顾分析吉林大学附属第一医院肝胆胰外二科2019年9月至2021年11月149例行腹腔镜胰十二指肠切除术患者的临床资料,利用统计学方法对比有无肝动脉变异两组间区别。结果:149例患者中,肝动脉变异组36例,无变异组113例。手术总时间（中位值235.50min v
研究目的:探讨降调节联合激素替代方案能否改善单纯输卵管因素性不孕患者与多囊卵巢综合征（PCOS）不孕患者的妊娠结局,同时探讨两种不孕因素与此内膜准备方案的相关性,为寻找更为经济、方便、可行的个性化内膜准备方案提供理论依据。研究方法:回顾性分析我院生殖中心2019年1月至2021年1月接受冻融胚胎移植（FET）治疗的不孕症患者的临床资料。通过筛选最终统计得到416个周期。本研究共分为三个部分:第一部
目的:酪氨酸激酶抑制剂（tyrosine kinase inhibitor,TKI）药物的研发使得慢性髓系白血病（chronic myeloid leukemia,CML）患者能够与正常人预期寿命相差无几,但仍有20%-30%左右的患者由于耐药疗效欠佳,ABL激酶区突变是当前公认发生TKI耐药的主要机制。本研究旨在探讨CML耐药患者ABL激酶区突变特征及影响因素、预后。方法:回顾性分析吉林大学第一
目的:对神经内科老年患者压疮风险因素分析,并提出相关的护理干预措施。方法:采用回顾性分析方式,对医院2017年2月-2018年2月神经内科收治的患者114例资料收集整理,其中56例压疮患者纳入压疮组,另外未发生压疮情况的58例纳入对照组,对患者压疮风险因素统计,提出相应的护理干预措施。结果:压疮发生单因素,老年性痴呆、医疗器械相关性因素组间对比有显著差异（P＜0.05）。压疮多因素Logistic
随着我国城市化的快速发展,人们的生活节奏也逐渐加快,紧张感与压迫感也随之增加,长期处于这种状态会严重影响人们的身心健康。实验研究表明,人们处于舒适的环境中,可以缓解压力,释放负面情绪,有助于人们的身心健康,这种能够改善居民心理状态的环境被命名为复愈性环境。城市中的自然环境能够对满足居民的复愈性需求提供有效支持,而城市公园是城市中的主要绿地空间,能有效的为使用者提供复愈效益。因此,本文从复愈性的视角
目的:本文旨在研究动眼神经鞘瘤（oculomotor nerve schwannoma,ONS）的临床特点,并探讨ONS患者的预后相关因素及治疗方法的选择。方法:通过文献检索收集116例ONS患者的一般资料及临床资料,以及1例本中心诊治的ONS患者进行回顾性分析,归纳整理ONS患者的流行病学及临床特点。通过单因素分析等统计方法,研究影响预后的相关因素,并以此探讨治疗方式的选择。结果:本研究共纳入1
目的:通过回顾性分析是否合并无症状脑梗死（Silent brain infarction,SBI）在首发症状性脑梗死患者中的差异,探究无症状脑梗死在首发症状性脑梗死患者中的患病率、TOAST病因学分型、危险因素等方面的特点及其临床意义,以期更好的指导临床对无症状脑梗死的认识、预防及治疗。方法:本研究将2020-2021年期间至我院入院的急性脑梗死的患者作为主要的筛选对象,选取首发症状性脑梗死患者2
目的:探讨早发型子痫前期（early-onset preeclampsia,eo PE）与晚发型子痫前期（late-onset preeclampsia,lo PE）患者外周血及胎盘滋养细胞线粒体融合蛋白2（mitofusin,Mfn2）的表达,初步确定该基因可能作为子痫前期的诊断和治疗靶点;探讨eo PE与lo PE两时期Mfn2的表达有无差异,为探讨两者之间发病机制提供实验数据。方法:1.收集
目的:比较腹腔镜下经自然腔道取标本与腹腔镜下小切口治疗结直肠癌的临床疗效差异,以期为临床结直肠癌手术方式的选择提供指导和依据。方法:选取2019年1月至2020年12月于吉林大学中日联谊医院胃肠结直肠肛门外科住院的确诊为结直肠癌且符合纳入标准的患者共57例。对57例患者资料进行回顾性分析,根据患者选择手术方式不同进行分组,其中NOSES组30名患者接受腹腔镜下经自然腔道取标本手术治疗,小切口组27