基于双目立体视觉的运动目标实时跟踪和测距

来源 :西华师范大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:stenvenxin123
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
双目立体视觉是当前计算机视觉应用领域最炙手可热的研究点之一。基于双目视觉的测距技术,在汽车自动驾驶、机器人避障、智能控制等诸多领域,具有很好的应用前景和实际应用价值。随着目标跟踪和双目测距技术应用场景的复杂化,以往针对静态目标的双目测距系统无法满足实际应用需求,本文将基于核相关滤波器的运动目标检测与追踪结合到双目测距系统中,实现对运动目标物体的实时测距。采用核相关滤波器(Kernal Correlation Filer,KCF)追踪算法,实时跟踪并识别每一帧图片中的感兴趣区域,完成对该区域的连续精准捕获。为保证双目测距系统在使用过程的实时性效果,本文引入了基于感兴趣区域获取方式,利用目标追踪算法从左图像中框选出感兴趣区域,并获取其在整幅图片中的定位信息,然后基于此位置信息再从右图像中框选并截取对应位置相同尺寸的感兴趣区域。将截取框代替整幅左右图像进行立体匹配,以此降低立体匹配过程中像素点的数量,从而减少立体匹配的运算工作量。通过实验表明,双目相机采集到的图像分辨率大小为320×240时,测距速度可达0.132秒每帧。从局部匹配算法着手,采用网格运动统计(Grid-based Motion Statistics,GMS)算法,通过剔除误匹配点来提高立体匹配算法的精确度。GMS算法中,当对应到的特征点数量较低的时候,出现误匹配集中、计算结果鲁棒性差的问题,本文通过引入匹配质量因子ω和欧氏距离的比值β,构建匹配质量评估模型,然后筛选最优的4对特征点匹配,计算基础矩阵剔除错误的特征匹配对,提高了匹配精度。实验结果表明,在双目相机的基线设定为150 mm的情况下,运动目标物体距离处于100 cm-220 cm区间内时,本文所提的算法的测距精确度高达99%以上,此外,目标物体距离50 cm-400 cm区间测距精确度仍保持在95%以上,最后,本文还验证了基线大小的选取对测距结果的影响,为双目立体视觉测距的实际应用提供重要参考。
其他文献
紫色土丘陵区为典型亚热带季风气候的生态脆弱区,受自然因素和人为因素的影响,极易形成难以自然恢复的裸露边坡。常通过建植集绿化美化和生态功能一体的护坡草坪进行裸露边坡植被修复与重建。试验以同一地点,3个不同坡向(阴坡WN 29°、阳坡WS 33°、半阴坡EN 40°)上由高羊茅(Festuca arundinacea)、多年生黑麦草(Lolium perenne)和草地早熟禾(Poa pratensi
学位
土壤抗蚀性是评定土壤抗侵蚀能力的重要参数,是土壤侵蚀研究的热点。四川盆地中部丘陵区属于西南紫色土水土防治区域,区域内遂宁组紫色土广泛出露。岩性松软单一且成土速率高的遂宁组紫色泥页岩区土地垦殖率高,坡耕地广布,土地利用类型多样。该区水土流失尤为严重,同时也成为长江中下游重要的泥沙来源区域。在区域内研究遂宁组紫色土抗蚀性,对紫色土侵蚀防治和土地利用调整具有重要意义。本文以四川盆地中部丘陵区侏罗系遂宁组
学位
随着科技的进步和社会需求的不断提升,人类对于室内移动机器人的相关研究愈发深入。现有的移动机器人采用单一的激光或视觉传感器在室内未知环境下构建地图,存在建图精度差的问题,以及建图过程中移动机器人自主性差的问题。针对这些问题,本文提出了一种基于多传感器融合(Multi-sensor Fusion,MSF)的自主探索与地图构建方法。本文首先给出了系统整体方案的框架,包括相关硬件系统的框架和软件平台各个功
学位
元谋干热河谷区是我国土壤侵蚀发生严重的地区之一,由于独特的区域地形和干热的气候条件,该地具有半干旱区的气候特征,植被稀疏,土质疏松,土壤流失,沟壑发育,这不仅对当地的生态环境造成了严重的威胁,也影响了当地居民的生产实践活动。地质条件是侵蚀沟发育的重要影响和控制因子,但通常作为沟蚀研究的背景值进行分析。目前,地质条件在多大程度以及如何影响侵蚀沟的空间分布还尚不明晰。因此,为探寻区域尺度下地质条件与侵
学位
深入理解物种多样性分布格局及其相关机制是我们进行生物多样性保护的重要前提。小型兽类在生态系统中占据着重要的地位,是理清生物多样性各因子之间相互作用的最佳模型之一。小相岭山系位于全球36个生物多样性热点区域之一的西南山地,具有极高的研究价值。目前,对该区域的研究主要集中在大中型兽类方面,对非飞行小型兽类(以下简称小型兽类)的研究十分缺乏。本研究于2019年7月至2021年8月,采用夹日法对小相岭山系
学位
随着现代通信技术的飞速发展,人们对于定位服务的需求与日俱增。截至目前,信号强度会因障碍物遮挡而急剧衰减的全球定位系统(Global Positioning System,GPS)已无法满足室内定位的需要,因此,发展了各种室内定位技术。其中,基于LED的可见光室内定位技术是最具有应用潜力的技术方案之一,其不仅可与室内照明需求相兼容,而且具有富频谱资源、低成本、高安全性以及抗电磁干扰等优势。近年来,基
学位
民事公益诉讼是社会发展到一定历史阶段的产物,它与一国的政治文明有着密切的关系。在民主社会,公民具有浓厚的权利意识,公益观念强,通常利用法律武器来维护自身合法权益和公共利益,民事公益诉讼制度就是在民主政治发展的推动下开展的。公益诉讼制度在古罗马时期就已存在,但是当时的制度设计简单,没有配套制度作为实施基础,而在近现代,不仅各国普遍建立起了民事公益诉讼制度,而且建立起来的民事公益诉讼制度在实践过程中能
学位
随着科技水平的提高,电子设备的功耗达到m W甚至μW的级别。目前电子设备供电的方式有:电池、太阳能、风能、人体运动能量和热能,这些方式无法满足无线传感设备在不同应用场景下的需求。自然界中的振动无所不在,使用振动产生的能量为无线传感设备供电,可以满足设备长期供电的要求。这种供能方式特别适用于有振动存在的应用场合。但环境中的振动频率分布范围较宽,需要采集器能在较宽频内收集能量。采集器一般多采用悬臂梁式
学位
随着社会经济的不断发展,我国的生态环境保护工作也面临着新的挑战。从应对环境问题的角度来看,治理污染固然重要,但解决业已发生的环境侵权纠纷也很重要。在很长一段时间里,学界对我国环境侵权纠纷解决方式的研究主要聚焦于诉讼领域,然而实践中,我国各级生态环境等行政部门通过调解也解决了不少环境侵权纠纷。随着我国环境侵权纠纷解决方式呈现多元化发展趋势,行政调解也以其独特的优势脱颖而出,一方面是因为行政调解具有纠
学位
在法治政府的大背景下,政府逐渐从管理者转变为管理和服务兼具的角色。政府角色的转变,传统高权行政已经不能满足服务型政府的要求,各国政府愈发重视通过与相对人签订行政协议的柔性行政方式,来完成行政管理目标。然而,我国对于行政协议的理论研究仍具有诸多的争议,行政协议案件纠纷的法律适用仍存在诸多不足之处。鉴于此,2014年《行政诉讼法》修改,正式将行政协议纳入行政诉讼受案范围,开启了行政协议诉讼制度化构建之
学位