本文關(guān)鍵詞：雙目視覺(jué)在室內(nèi)助盲中的應(yīng)用

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【摘要】：盲人是我們社會(huì)生活當(dāng)中的一個(gè)弱勢(shì)群體，如何提高盲人的生活質(zhì)量，讓他們可以更為獨(dú)立、自主的進(jìn)行日常生活和工作，已經(jīng)成為一個(gè)迫切需要解決的社會(huì)問(wèn)題。本文從室內(nèi)助盲實(shí)際需求出發(fā)，基于計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)對(duì)室內(nèi)助盲系統(tǒng)進(jìn)行了深入細(xì)致研究，重點(diǎn)對(duì)攝像機(jī)標(biāo)定、室內(nèi)目標(biāo)定位以及目標(biāo)識(shí)別進(jìn)行了理論分析和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。 雙目立體視覺(jué)是計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)中的一個(gè)重要研究方向，它是基于類(lèi)似于人眼的視差視覺(jué)原理。雙目立體視覺(jué)技術(shù)一般由雙目數(shù)字像機(jī)從不同角度同時(shí)獲取目標(biāo)物體兩幅圖像，并利用雙目視差三角測(cè)量原理獲取物體的三維空間信息，可以很容易地確定攝像機(jī)與目標(biāo)物體之間的距離，實(shí)現(xiàn)目標(biāo)定位。本文基于雙目立體視覺(jué)技術(shù)，針對(duì)室內(nèi)助盲中目標(biāo)定位與識(shí)別這兩個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題展開(kāi)了研究，并取得初步的研究成果。 首先，，實(shí)現(xiàn)了雙目攝像機(jī)標(biāo)定以及室內(nèi)目標(biāo)定位。在雙目立體視覺(jué)技術(shù)應(yīng)用中，為了利用攝像機(jī)所拍到的二維圖像來(lái)恢復(fù)空間中物體的三維信息，需要對(duì)攝像機(jī)進(jìn)行標(biāo)定，通過(guò)標(biāo)定可以建立計(jì)算機(jī)圖像到空間世界的坐標(biāo)映射關(guān)系。本文分析了標(biāo)定過(guò)程中世界坐標(biāo)系、攝像機(jī)坐標(biāo)系、圖像坐標(biāo)系以及像素坐標(biāo)系之間的轉(zhuǎn)換關(guān)系，以針孔模型為攝像機(jī)模型，并考慮了光學(xué)鏡頭成像所產(chǎn)生的徑向畸變和切向畸變，給定了數(shù)學(xué)校正模型，然后基于張氏平面標(biāo)定法，結(jié)合OpenCV庫(kù)實(shí)現(xiàn)了雙目攝像機(jī)標(biāo)定。在此基礎(chǔ)之上，進(jìn)行了圖像畸變矯正，并基于極線幾何原理對(duì)立體圖像對(duì)進(jìn)行了校正操作，然后利用絕對(duì)誤差累積和極線約束方法，實(shí)現(xiàn)了圖像立體匹配，再根據(jù)匹配得出的視差圖像完成了目標(biāo)定位。 其次，提出了基于QR碼標(biāo)簽識(shí)別的室內(nèi)目標(biāo)識(shí)別方法。助盲系統(tǒng)除了要能夠?qū)δ繕?biāo)物體進(jìn)行定位之外，還需要具備目標(biāo)識(shí)別功能。在室內(nèi)環(huán)境中，目標(biāo)物體種類(lèi)繁多，形態(tài)各異，放置雜亂，傳統(tǒng)的目標(biāo)識(shí)別方法很難有效對(duì)所有目標(biāo)物體進(jìn)行識(shí)別，而且識(shí)別結(jié)果基本無(wú)法滿足室內(nèi)助盲的需要，本文提出基于QR碼標(biāo)簽識(shí)別的室內(nèi)目標(biāo)識(shí)別方法，并設(shè)計(jì)了紅色圓形圖案作為標(biāo)簽的外圍標(biāo)識(shí)，紅色可以與黑白色QR碼符號(hào)很好的從顏色特征上區(qū)分開(kāi)來(lái)，而且顏色特征對(duì)于圖像的尺寸、方向、視角的依賴(lài)性很小，對(duì)平移、旋轉(zhuǎn)變換具有不變性，具有較高的魯棒性。采用圓形邊界設(shè)計(jì)可以通過(guò)檢測(cè)標(biāo)簽輪廓，找出標(biāo)簽圓形邊界的圓心位置以及半徑，從而對(duì)標(biāo)簽準(zhǔn)確定位，而且圓形對(duì)于噪聲和光照不敏感，使外圍標(biāo)識(shí)的檢測(cè)穩(wěn)定性將更好，可以有效提高標(biāo)簽的識(shí)別效率。
【關(guān)鍵詞】：計(jì)算機(jī)視覺(jué) 雙目攝像機(jī)標(biāo)定 目標(biāo)定位 標(biāo)簽識(shí)別 快速響應(yīng)矩陣碼
【學(xué)位授予單位】：中南民族大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類(lèi)號(hào)】：R318;TN948.41
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 緒論10-15
• 1.1 研究背景及選題意義10
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀10-13
• 1.2.1 國(guó)內(nèi)外研究及應(yīng)用現(xiàn)狀11-13
• 1.2.2 助盲系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)13
• 1.3 本文主要研究?jī)?nèi)容13-15
• 第2章 雙目立體視覺(jué)系統(tǒng)15-21
• 2.1 雙目立體視覺(jué)基本原理15-17
• 2.2 雙目視立體視覺(jué)系統(tǒng)17-20
• 2.2.1 雙目立體視覺(jué)系統(tǒng)組成18-19
• 2.2.2 雙目立體視覺(jué)系統(tǒng)分析19-20
• 2.3 本章小結(jié)20-21
• 第3章 攝像機(jī)標(biāo)定21-30
• 3.1 攝像機(jī)成像模型21-22
• 3.2 攝像機(jī)標(biāo)定原理22-25
• 3.3 基于 OpenCV 的攝像機(jī)標(biāo)定25-26
• 3.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析26-29
• 3.5 本章小結(jié)29-30
• 第4章 室內(nèi)目標(biāo)定位30-40
• 4.1 三維測(cè)量30-31
• 4.2 雙目立體測(cè)量31-37
• 4.2.1 對(duì)極幾何32-33
• 4.2.2 校正映射33-34
• 4.2.3 立體匹配34-36
• 4.2.4 三維定位36-37
• 4.3 實(shí)驗(yàn)與分析37-39
• 4.4 本章小結(jié)39-40
• 第5章 室內(nèi)目標(biāo)識(shí)別40-50
• 5.1 助盲系統(tǒng)標(biāo)簽40-45
• 5.1.1 二維碼40-41
• 5.1.2 QR 碼結(jié)構(gòu)41-45
• 5.2 標(biāo)簽設(shè)計(jì)與識(shí)別45-47
• 5.2.1 標(biāo)簽外圍標(biāo)識(shí)設(shè)計(jì)45-46
• 5.2.2 標(biāo)簽內(nèi)部信息46-47
• 5.2.3 標(biāo)簽識(shí)別47
• 5.3 實(shí)驗(yàn)與分析47-49
• 5.4 本章小結(jié)49-50
• 第6章 全文總結(jié)與展望50-51
• 參考文獻(xiàn)51-54
• 致謝54-55
• 附錄：攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文55

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前2條

1 朱慶生;胡章平;劉然;許小艷;;立體圖像對(duì)的極線校正[J];計(jì)算機(jī)工程與設(shè)計(jì);2009年17期

2 解蘭昌;談?wù)剺?biāo)準(zhǔn)鏡頭和人眼視角[J];照相機(jī);2002年10期

中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前2條

1 朱孝開(kāi);基于核方法的圖像目標(biāo)識(shí)別技術(shù)研究[D];國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué);2009年

2 徐玉華;二維光學(xué)和距離圖像配準(zhǔn)方法及其應(yīng)用研究[D];合肥工業(yè)大學(xué);2011年

本文編號(hào)：823254