- 1、本文档共6页,可阅读全部内容。
- 2、有哪些信誉好的足球投注网站(book118)网站文档一经付费(服务费),不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
- 3、本站所有内容均由合作方或网友上传,本站不对文档的完整性、权威性及其观点立场正确性做任何保证或承诺!文档内容仅供研究参考,付费前请自行鉴别。如您付费,意味着您自己接受本站规则且自行承担风险,本站不退款、不进行额外附加服务;查看《如何避免下载的几个坑》。如果您已付费下载过本站文档,您可以点击 这里二次下载。
- 4、如文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“版权申诉”(推荐),也可以打举报电话:400-050-0827(电话支持时间:9:00-18:30)。
- 5、该文档为VIP文档,如果想要下载,成为VIP会员后,下载免费。
- 6、成为VIP后,下载本文档将扣除1次下载权益。下载后,不支持退款、换文档。如有疑问请联系我们。
- 7、成为VIP后,您将拥有八大权益,权益包括:VIP文档下载权益、阅读免打扰、文档格式转换、高级专利检索、专属身份标志、高级客服、多端互通、版权登记。
- 8、VIP文档为合作方或网友上传,每下载1次, 网站将根据用户上传文档的质量评分、类型等,对文档贡献者给予高额补贴、流量扶持。如果你也想贡献VIP文档。上传文档
单幅图像深度信息的提取
赵信宇;朱晓蕊;余锦全
【摘要】视觉测距已成为机器人导航领域里一项重要的研究内容.本文提出一种基
于高斯-马尔科夫随机场模型,首先通过图像采集及激光测距系统,采集大量图像及
其相匹配的深度信息图,在人类视觉系统基础上,提取图像特征,通过训练完善模型,并
应用于新采集图像上.结果表明,该方法可以实现单幅图像深度信息的提取.
【期刊名称】《制造业自动化》
【年(卷),期】2010(032)003
【总页数】3页(P15-17)
【关键词】激光测距系统;高斯-马尔科夫随机场;单目测距
【作者】赵信宇;朱晓蕊;余锦全
【作者单位】哈尔滨工业大学,深圳,518055;哈尔滨工业大学,深圳,518055;哈尔滨
工业大学,深圳,518055
【正文语种】中文
【中图分类】TP391
0引言
距离信息在物体识别、路径规划以及场景复原上都有着重要应用。人类可以轻易地
判断出障碍物距离我们有多远,但是对于笨拙机器人来说,这个任务就变得相当艰
巨了。随着机器人导航在机器人应用领域里变得越来越重要,深度检测自然成为了
研究的重点。在机器视觉领域,深度检测可以通过摄像头或者其他图像处理的方法,
一般常用的是立体视觉法。但是立体视觉会受限与摄像头基线之间距离,还会受到
亮度噪声的影响,利用多个摄像头将会花费更多的成本。因此,我们考虑用一个摄
像头来完成深度检测的任务。
目前,相关的研究主要有Michels、Saxena以及Y.Ng等人利用监督训练法估计
一维深度信息,从而实现小车在高速下的自主避障[1];GuoHong和LuYi等人
通过单一摄像头拍摄一系列目标物图像来估计物体深度信息[2];Gini和Marchi
等人在已知室内环境的条件下,利用单个摄像头实现小车的自主运动[3]。本文主
要通过模型参数的训练,从而提取出单幅图像的三维深度信息图。
1模型建立
人类天生具有判断物体距离的能力,我们往往可以根据物体的纹理特征的变化、纹
理梯度的变化、物体完整性以及物体的模糊程度来估计他们的距离。例如,在我们
的视觉感知里,同一个物体在不同的距离具有不同的大小以及不同的纹理变化,在
不同的距离同一物体的清晰度也将发生变化。同时,我们在判断物体远近的时候还
要参考周围环境的影响,例如,如果只看到一幅图像中某一蓝色区域,那么我们将
很难判断这块区域到底是天空、海洋还是某一蓝色物体的一部分。因此,我们将图
像的纹理变化、纹理梯度以及模糊度作为特征提取出来,并参考图像全部信息来建
立并训练模型。
1.1特征的提取
首先,我们将图像划分成很多的小块,对应于每一小块,它具有独立的深度信息以
及相关深度信息,我们要做的是提取与这些信息相关的图像特征。将图像转换到
YCbCr的颜色空间里,其中Y代表亮度层,Cb和Cr为两个颜色层,很多纹理信
息都包含在其亮度层里。
为了提取独立深度特征,我们应用Lawsmasks[4]作为滤波器去处理图像的Y层,
从而得到纹理能量作为纹理变化的特征,应用边缘检测滤波器得到图像纹理梯度变
化特征,而模糊度主要体现在颜色层上,因此应用平均值滤波器处理CbCr层来
得到模糊度特征。我们将17个滤波器函数(9个Lawsmasks、6个边缘检测滤
波器以及两个颜色层)Fn(x,y),n=1,2…17作用于图像,可以得到图像的独立深度
特征为:
对于图像中每一个小块,它的深度信息不仅与自身特征有关,还与周围邻域的特征
有关,为了便于研究,我们将图像分层,不同层里相同大小的块包含着不同的全局
信息。因此我们在提取某一块的独立特征时,应包括在不同层下的该块及其四个邻
域的独立深度特征。
对应于某一块i,我们计算它的直方图,并用17个滤波器函数处理,从而得到它
的特征yi,这一特征用来表征不同位置深度信息的相关性。因此,我们用yij=yi-
yj作为相邻块之间的相关深度特征。如图1所示:
图1图像分层及绝对深度特征、相关深度特征示意图
1.2模型的建立
关于马尔科夫随机场的详细介绍请参考文献[5]。
利用马尔科夫随机场模型区建立不同块之间的深度关系,为了得到不同层之间的关
系,我们定义di(s):s=1,2,3代表不同层中某一块i的深度值,其中
di(s+1)=(1/5)ΣjeNs(i)∪(i)dj(s),Nj(s)为块i的四个邻域,表示高一层的深度值由
低层深度值加权平均得到。我们建立高斯-马尔科夫模型如
文档评论(0)