基于机器视觉的场景目标识别方法研究

来源 :杭州电子科技大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:fly884531973
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
基于机器视觉的目标识别是一门复杂的学科,结合了数字图像处理、模式识别、机器人理论等学科,现已充分融入到了工业自动化、军事、国防以及医疗等领域。由于基于移动机器人的目标识别是建立在机器人室内和室外导航、机器人路径规划、机器人地图构建等的基础,因此,受到了国内外学者广泛的关注。经过几十年来,国内外学者不断的努力,目标识别已经获得了巨大的成果。但是,因为基于移动机器人的目标识别所应用的环境会有光照、遮挡、阴影等的情况,并且待识别的目标本身会有多种变化。由于目标本身的多变性以及环境的复杂程度则对目标的识别的结果造成了极大地影响。根据识别目标的分类,又可分为动态目标识别以及静态目标识别。本文结合学术前沿的知识,对动态多目标识别以及场景目标识别等问题,提出了新的算法,提高了识别的准确性和鲁棒性。最后还应用到移动机器人平台上,较好的准确性与实时性验证了本文的算法。本文所采用的测试视频以及样本图像均为作者本人在杭州电子科技大学中使用机器人采集的。本文的对目标识别的研究主要有以下几个方面:(1)目标分割是动态多目标识别的重要步骤之一。本文将两帧帧差法、三帧帧差法、高斯混合建模对动态目标进行分割并比较。两帧差分法就是将视频采集到的序列图像的相邻两帧图像进行差分。三帧帧差法将采集到的序列图像前后三针图像进行差分。高斯混合模型是以像素为单位,使用高斯模型计算像素在时间轴上的变化。对这三种方法实验对比,由于分割出的运动目标轮廓的完整性以及实时性的考虑,最终确定使用两帧帧差法。(2)本文提出了基于视觉的动态多目标识别将基于LBP特征与基于Gabor特征的动态多目标识别,最后根据性能评价指标得出,基于Gabor特征的动态多目标识别更具有优势。该方法首先根据前后帧之间像素的变化,分割出运动目标。对分出出来的运动目标和样本图像,使用Gabor滤波器提取图像的特征,得到特征向量。最后使用Fisher判别准则分类识别,将得到的分类识别结果自动标注在输出图像中。将已经标注识别结果的图像连续输出,便能获得已经识别完成的输出视频。(3)场景目标识别是场景理解的重要内容之一,本文提出一种新颖的基于视觉显著性的场景目标识别的方法。该方法受生物视觉认知机理的启发,利用视觉显著机制来凸显场景中的感兴趣区域。首先利用GBVS模型对图像数据进行高效筛选,获得特定感兴趣的显著性区域。然后基于图分割理论的(Graph Cuts Theory)的GrabCut算法被用于提取图像中的显著性目标。最后运用SURF特征描述目标对象,通过SURF特征的学习来产生目标物体的BoVW视觉词包,运用视觉词包的SVM分类匹配实现目标对象的图像特征与语义描述之间的知识映射。通过麻省理工学院的LabelMe图像库的实验测试,结果表明本文所述的方法具有较高的识别率。
其他文献
信号盲源分离是一项具有挑战性的研究课题,也是近年来信号处理领域的研究热点之一。目前,对该问题的研究,特别是瞬时混合信号分离问题的研究已取得不小的进展,并在语音信号处
随着计算机技术和数字信号处理技术的不断发展,三维测量技术在自动化生产、逆向工程、CAD/CAM以及质量检测等方面的应用日益重要。传统的接触式测量技术存在测量力、测量时间
聚乙烯(PE)管道系统在各个行业的应用越来越广泛,特别是PE管道在燃气输送和给水排水方面的快速发展,使得PE管道正在逐步的替代金属管道系统。PE管道的连接技术是PE管道系统应用中
随着多媒体数据如数字视频、图像、流媒体文件在Internet中的日渐流行,多媒体技术的日渐成熟及广泛应用催生了以多媒体数据为研究对象的网络信息安全研究,尤其是网络视频安全已
随着我国交通管理部门信息化程度的不断提高,系统各业务部门累积了大量异构的业务数据,针对如何更加高效地利用各个业务部门的数据信息,并能从这些海量数据中更加有效地提取信息
啤酒发酵过程是一种典型的具有大时滞性和时变不确定性的工业过程。一般控制方式在此过程中不能达到理想要求,因此设计出一种既方便可行又满足啤酒发酵过程温度控制要求的智能
由于我国煤矿开采条件复杂、自然灾害严重,煤炭企业生产力水平整体偏低、安全生产基础比较薄弱,煤炭企业生产与安全的矛盾突出,特大事故时有发生,煤矿仍是我国当前安全生产事
随着计算机技术以及三维成像的软硬件技术的迅猛发展,三维数字化技术愈来愈多地得到人们的关注和应用。三维数字化技术概括地说可以分为数据采集、表面网格重建和表面信息获
刚体的姿态控制属于控制领域中的热门问题,在航空航天工程、机器人控制、车辆工程等领域有着广泛的应用。刚体姿态控制系统性能的好坏直接关系到其通讯、测量、数据传输等任务
随着社会经济的发展以及各领域对安全的不断重视,对于身份认证的需求越发迫切。而基于人体固有的物理特征和行为特征作为认证信息的生物认证技术得到了广泛关注和应用,即通过