計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)方面的論文
隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)自20世紀(jì)70年代產(chǎn)生以來(lái)就得到了全世界的廣泛關(guān)注。下面是學(xué)習(xí)啦小編給大家推薦的計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)方面的論文，希望大家喜歡!
計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)方面的論文篇一
試談?dòng)?jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)的應(yīng)用
摘 要：文章在介紹計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)相關(guān)內(nèi)容的基礎(chǔ)上，對(duì)該技術(shù)在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、林業(yè)和農(nóng)產(chǎn)品檢測(cè)這四個(gè)領(lǐng)域的具體應(yīng)用進(jìn)行簡(jiǎn)要分析。
關(guān)鍵詞：計(jì)算機(jī);視覺(jué)技術(shù);應(yīng)用研究
中圖分類號(hào)：TP212 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-7597(2013)16-0114-01
計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)自20世紀(jì)70年代產(chǎn)生以來(lái)就得到了全世界的廣泛關(guān)注。作為一種多學(xué)科綜合應(yīng)用下的新技術(shù)，隨著專家對(duì)其研究會(huì)的不斷深入，其應(yīng)用領(lǐng)域也越來(lái)越廣，給人們的生產(chǎn)生活帶來(lái)了極大方便。
1 計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)
計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)是在計(jì)算機(jī)技術(shù)應(yīng)用下發(fā)展起來(lái)的一種新技術(shù)，主要用來(lái)研究計(jì)算機(jī)模擬生物的宏觀或外顯功能。該技術(shù)在應(yīng)用過(guò)程中會(huì)涉及到計(jì)算機(jī)科學(xué)、神經(jīng)生物學(xué)、人工智能、模式識(shí)別以及圖像處理等多個(gè)學(xué)科，多學(xué)科技術(shù)的綜合運(yùn)用使得計(jì)算機(jī)具有了“感知”周圍世界的能力，這也正是該技術(shù)發(fā)揮作用的核心所在。計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)的特點(diǎn)就在于，首先，它能在不接觸被測(cè)者的前提下完成對(duì)被測(cè)者的檢測(cè);其次，該技術(shù)應(yīng)用的領(lǐng)域和檢測(cè)的對(duì)象非常廣，能在敏感器件的應(yīng)用下，完成對(duì)人類難以觀察到的超聲波、微波和紅外線等的檢測(cè);最后，該技術(shù)還突破了人在視覺(jué)觀察上長(zhǎng)時(shí)間工作的限制，能對(duì)檢測(cè)對(duì)象進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間觀察。
2 計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)在各領(lǐng)域的應(yīng)用分析
隨著計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)研究的不斷加深，該技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域也越來(lái)越廣，下面，本文就選取工業(yè)、農(nóng)業(yè)、林業(yè)、農(nóng)產(chǎn)品檢測(cè)、電力系統(tǒng)自動(dòng)化及圖書(shū)館工作這6個(gè)方面對(duì)計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行簡(jiǎn)要分析。
2.1 在工業(yè)領(lǐng)域中的應(yīng)用
工業(yè)生產(chǎn)對(duì)產(chǎn)品的質(zhì)量要求極高，計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)在工業(yè)上的應(yīng)用主要集中在以下3方面：1)產(chǎn)品形狀和尺寸的檢測(cè)上。對(duì)制造業(yè)而言，產(chǎn)品的形狀和尺寸是否合格直接影響到產(chǎn)品在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中作用的發(fā)揮。計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)的應(yīng)用能對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行二維和三維等幾何特征的檢測(cè)，如產(chǎn)品的圓度、位置及形狀等。2)產(chǎn)品零部件缺失情況的檢測(cè)。在生產(chǎn)線運(yùn)行過(guò)程中，計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)能準(zhǔn)確檢測(cè)出產(chǎn)品在生產(chǎn)過(guò)程中是否存在鉚釘、螺絲釘?shù)攘悴考娜笔б约爱a(chǎn)品內(nèi)部是否在生產(chǎn)過(guò)程中摻進(jìn)雜質(zhì)等。3)產(chǎn)品表面質(zhì)量的檢測(cè)。為了從各個(gè)方面保證產(chǎn)品的合格性，對(duì)其進(jìn)行表面質(zhì)量的檢測(cè)也是一個(gè)極其重要的環(huán)節(jié)。計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)實(shí)現(xiàn)了對(duì)產(chǎn)品表面的紋理、粗糙度、劃痕、裂紋等各方面的有效檢測(cè)。
2.2 在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域中的應(yīng)用
該技術(shù)在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用主要集中在以下兩方面：1)對(duì)病蟲(chóng)害的預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)。預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)作用發(fā)揮的關(guān)鍵環(huán)節(jié)是建立起計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)對(duì)所有昆蟲(chóng)的識(shí)別體系。對(duì)昆蟲(chóng)圖像識(shí)別系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)字化建模所使用的方法主要以下2種，一種是運(yùn)用數(shù)學(xué)形態(tài)學(xué)的方法對(duì)害蟲(chóng)的邊緣進(jìn)行檢測(cè)，進(jìn)而提取害蟲(chóng)的特征;第二種是從昆蟲(chóng)的二值化圖像中提取出昆蟲(chóng)的周長(zhǎng)、面積和復(fù)雜度等基本信息，并對(duì)這些信息建立害蟲(chóng)的模板庫(kù)以實(shí)現(xiàn)對(duì)昆蟲(chóng)的模糊決策分析。2)對(duì)農(nóng)作物生長(zhǎng)的監(jiān)測(cè)。常用的方法就是運(yùn)用計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)下的非接觸式監(jiān)測(cè)系統(tǒng)對(duì)農(nóng)作物生長(zhǎng)環(huán)境下的光照、溫度、濕度、風(fēng)速、營(yíng)養(yǎng)液濃度等相關(guān)因素進(jìn)行連續(xù)地監(jiān)測(cè)，進(jìn)而判斷出農(nóng)作物長(zhǎng)勢(shì)。
2.3 在林業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用
該技術(shù)在林業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用主要集中在農(nóng)藥噴灑和林木球果采集這兩方面。就林業(yè)的農(nóng)藥噴灑而言，常規(guī)的農(nóng)藥噴灑方式易造成農(nóng)藥的大量流失，不僅達(dá)不到防止林業(yè)有害生物的目的，還浪費(fèi)了大量的人力、物力和財(cái)力。計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)的應(yīng)用能通過(guò)對(duì)施藥目標(biāo)圖像進(jìn)行實(shí)時(shí)分析，得出具體的施藥量和準(zhǔn)確的施藥位置，該技術(shù)指導(dǎo)下的施藥工作極大發(fā)揮了農(nóng)藥的效果。就林木球果采集而言，該采集工作的操作難度一直都很大，我國(guó)當(dāng)前使用的方法主要是人工使用專業(yè)工具下的采集以及機(jī)械設(shè)備運(yùn)用下的高空作業(yè)車采集和搖振采種機(jī)采集，這兩種方式都存在一定的安全性和效率問(wèn)題。計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)的應(yīng)用能通過(guò)對(duì)需要進(jìn)行采集的林木球果進(jìn)行圖像采集來(lái)得出球果所處的具體位置，再結(jié)合專業(yè)機(jī)械手的使用完成球果采集。該技術(shù)不僅節(jié)省了大量勞動(dòng)力，還極大提高了采摘效率。
2.4 在農(nóng)產(chǎn)品檢測(cè)中的應(yīng)用
農(nóng)產(chǎn)品在生產(chǎn)過(guò)程中受自然環(huán)境的影響比較大，所以農(nóng)產(chǎn)品不僅會(huì)產(chǎn)生質(zhì)量上的差異，還會(huì)造成顏色、大小、形狀等外觀上的極大不同。由于農(nóng)產(chǎn)品在出售時(shí)大多要進(jìn)行產(chǎn)品等級(jí)的劃分，所以將計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)運(yùn)用到對(duì)其顏色和外形尺寸的檢測(cè)上，有效達(dá)到了對(duì)農(nóng)產(chǎn)品進(jìn)行檢測(cè)的目的。通過(guò)對(duì)外觀大小尺寸的檢測(cè)，不僅提高了對(duì)農(nóng)產(chǎn)品進(jìn)行分門別類地等級(jí)劃分的效率，還在很大程度上減少了對(duì)產(chǎn)品的損壞;通過(guò)對(duì)西瓜等農(nóng)產(chǎn)品進(jìn)行顏色上的檢測(cè)，能準(zhǔn)確判斷其是否成熟，有效避免了人工操作下的失誤。
2.5 在電力系統(tǒng)自動(dòng)化中的應(yīng)用
計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)在電力系統(tǒng)自動(dòng)化應(yīng)用的表現(xiàn)當(dāng)前主要表現(xiàn)在以下2個(gè)方面：1)在人機(jī)界面中的應(yīng)用。人機(jī)界面在運(yùn)行過(guò)程中更加強(qiáng)調(diào)人的主體地位，實(shí)現(xiàn)了用戶對(duì)各種效應(yīng)通道和感覺(jué)通道的運(yùn)用。具體來(lái)講，計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)在用戶向計(jì)算機(jī)的輸入方面，效應(yīng)通道實(shí)現(xiàn)了手動(dòng)為主向手、足、口、身體等的轉(zhuǎn)變;在計(jì)算機(jī)向用戶的輸出方面，感覺(jué)通道實(shí)現(xiàn)了視覺(jué)為主向觸覺(jué)、嗅覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)等的轉(zhuǎn)變。2)在電廠煤粉鍋爐火焰檢測(cè)中的應(yīng)用。對(duì)煤粉鍋爐火焰的檢測(cè)既能有效判斷鍋爐的運(yùn)行狀況，又能在很大程度上實(shí)現(xiàn)電廠的安全性運(yùn)營(yíng)。由于煤的負(fù)荷變化和種類變化會(huì)在使著火位置發(fā)生移動(dòng)，所以為了保證爐膛火焰檢測(cè)的準(zhǔn)確性，必須彌補(bǔ)之前單純應(yīng)用火焰檢測(cè)器只能判斷有無(wú)火焰開(kāi)關(guān)量信號(hào)的弊端。計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)的應(yīng)用，就在彌補(bǔ)火焰檢測(cè)器應(yīng)用弊端的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)了對(duì)火焰形狀的進(jìn)一步檢測(cè)。
2.6 在圖書(shū)館工作中的應(yīng)用
隨著當(dāng)前數(shù)字圖書(shū)館和自動(dòng)化管理系統(tǒng)的建立，計(jì)算機(jī)技術(shù)在圖書(shū)館方面的應(yīng)用越來(lái)越廣泛。當(dāng)前計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)在圖書(shū)館方面的應(yīng)用主要集中在古籍修補(bǔ)和書(shū)刊剔舊這兩方面。就古籍修補(bǔ)而言，古籍圖書(shū)等在收藏的過(guò)程中，受溫度、濕度、光照等的影響，極易導(dǎo)致紙張變黃、變脆以及蟲(chóng)洞等現(xiàn)象的出現(xiàn)。在進(jìn)行修補(bǔ)時(shí)，依靠計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)開(kāi)展具體的修補(bǔ)工作，能在很大程度上提高修補(bǔ)工作的效率。就書(shū)刊剔舊而言，由于圖書(shū)館藏書(shū)眾多，對(duì)那些使用率低且較為陳舊的文獻(xiàn)資料進(jìn)行及時(shí)地剔除，能實(shí)現(xiàn)圖書(shū)資源的及時(shí)更新。計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)在該方面的應(yīng)用，極大地保證了工作的準(zhǔn)確性和效率性。
3 結(jié)束語(yǔ)
通過(guò)以上對(duì)計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、林業(yè)、農(nóng)產(chǎn)品檢測(cè)、電力系統(tǒng)自動(dòng)化及圖書(shū)館工作這6個(gè)方面的研究可以看出，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展以及計(jì)算機(jī)與各專業(yè)學(xué)科的不斷滲透，該技術(shù)的發(fā)展前景和應(yīng)用領(lǐng)域都將更加廣闊。
參考文獻(xiàn)
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計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)方面的論文篇二
試論基于OPENCV的計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)
【摘 要】伴隨著科技不斷發(fā)展，基于OPENCV的計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生，該技術(shù)的出現(xiàn)受到了社會(huì)的廣泛關(guān)注。本文將對(duì)計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)應(yīng)用原理進(jìn)行分析，論述基于OPENCV的運(yùn)動(dòng)物體檢測(cè)。并且從三個(gè)角度分析基于OPENCV的圖像預(yù)處理技術(shù)，為計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)創(chuàng)新提供依據(jù)。
【關(guān)鍵詞】OPENCV;計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù);研究
計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)能夠有效的實(shí)現(xiàn)人眼的分類、分割、跟蹤以及判別等，在先進(jìn)的技術(shù)下，在視覺(jué)系統(tǒng)中能夠創(chuàng)建出3D等圖像元素?cái)?shù)據(jù)，并且根據(jù)系統(tǒng)需求獲取信息?；贠PENCV的計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)研究比較晚，在諸多方面還處于探索階段，在該技術(shù)研發(fā)環(huán)節(jié)中還存在著很多問(wèn)題。
一、計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)應(yīng)用原理
基于OPENCV的計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)，應(yīng)用于視頻中運(yùn)動(dòng)物體檢測(cè)時(shí)，主要分為宏觀和微觀兩種檢測(cè)方式。其中宏觀檢測(cè)方式是指，以視頻中的某一個(gè)畫(huà)面為研究對(duì)象，研究?jī)?nèi)容比較整體。而微觀檢測(cè)方式在整幅圖像的基礎(chǔ)上，截取一小部分，根據(jù)實(shí)際需求在一小部分內(nèi)部進(jìn)行檢測(cè)。在進(jìn)行計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)研究當(dāng)中分為兩個(gè)環(huán)節(jié)，第一環(huán)節(jié)，圖像數(shù)據(jù)信息的采集，第二環(huán)節(jié)，對(duì)于圖像數(shù)據(jù)信息預(yù)處理。例如，當(dāng)在宏觀的圖像數(shù)據(jù)分析下，只需要對(duì)圖像進(jìn)行整體分析就可以，而在微觀的檢測(cè)技術(shù)下，需要根據(jù)技術(shù)需求，對(duì)圖像進(jìn)行科學(xué)分割。
二、基于OPENCV的運(yùn)動(dòng)物體檢測(cè)
在對(duì)與動(dòng)物體進(jìn)行檢測(cè)的環(huán)節(jié)中，在OPENCV技術(shù)基礎(chǔ)上，需要對(duì)視頻中運(yùn)動(dòng)的物體進(jìn)行特征性的捕捉。一般正在運(yùn)動(dòng)的物體其輪廓、顏色以及性狀等比較特殊，在特征捕捉中比較便捷。通過(guò)宏觀的物體運(yùn)動(dòng)捕捉，將所在運(yùn)動(dòng)的物體與運(yùn)動(dòng)背景相互分離，以便于對(duì)運(yùn)動(dòng)物體的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行研究?；诨贠PENCV的運(yùn)動(dòng)物體檢測(cè)主要分為三個(gè)步驟：
第一，視頻流的捕捉;在進(jìn)行圖與像分離的過(guò)程中，需要對(duì)視頻流進(jìn)行科學(xué)的捕捉，保障所得的圖像數(shù)據(jù)信息真實(shí)、清晰而完整。當(dāng)視頻流捕捉完成之后，才能夠在此基礎(chǔ)上進(jìn)行圖像的格式轉(zhuǎn)換。
第二，視頻格式的轉(zhuǎn)換;所需要研究的圖像數(shù)據(jù)格式有可能能與視頻格式不同，因此，需要進(jìn)行視頻格式的轉(zhuǎn)換。
第三，獲取圖像的預(yù)處理。當(dāng)在視頻圖像獲取環(huán)節(jié)中，圖像數(shù)據(jù)信息容易受到環(huán)境因素以及其他人為因素的干擾，為了減小圖像本身所帶來(lái)的誤差，需要對(duì)圖像進(jìn)行預(yù)處理，根據(jù)實(shí)際的數(shù)據(jù)需求進(jìn)行圖像特征提取[2]。
三、基于OPENCV的圖像預(yù)處理
計(jì)算機(jī)視覺(jué)處理技術(shù)所應(yīng)用的環(huán)境比較復(fù)雜，視頻數(shù)據(jù)比較容易受到環(huán)境因素的干擾而發(fā)生變化，對(duì)后期的視頻數(shù)據(jù)信息處理帶來(lái)麻煩。計(jì)算機(jī)視覺(jué)應(yīng)用環(huán)境中存在著光照，而光照并不是一成不變的，光照在不同情況下對(duì)計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)的所產(chǎn)生的影響不同。因此，需要對(duì)光照的條件進(jìn)行綜合考慮。同時(shí)溫度、氣候等因素都會(huì)對(duì)運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)采集產(chǎn)生明顯的影響。當(dāng)這些環(huán)境因素出現(xiàn)時(shí)，將會(huì)使得圖像采集的質(zhì)量降低，為了提升圖像數(shù)據(jù)信息采集的真實(shí)性，需要對(duì)基于OPENCV的圖像進(jìn)行預(yù)處理。當(dāng)預(yù)處理完成之后才能夠有序的進(jìn)行運(yùn)動(dòng)物體的分離、檢測(cè)和信息跟蹤。基于OPENCV的圖像預(yù)處理技術(shù)主要包含平滑度濾波、圖像填充以及背景的更新等。
(一)平滑度濾波技術(shù)
基于OPENCV的圖像預(yù)處理中除了環(huán)境因素的影響比較大之外，噪點(diǎn)問(wèn)題也比較嚴(yán)重。平滑度濾波技術(shù)就是一種針對(duì)噪點(diǎn)進(jìn)行處理的技術(shù)，噪點(diǎn)的預(yù)處理實(shí)現(xiàn)方式有兩種：第一種，線性處理法方式。第二種，非線性處理方式。其中線性的處理方式能夠直接面向圖像中的噪點(diǎn)，將噪點(diǎn)消除，但是該種該種噪點(diǎn)消除的方式會(huì)使得圖像畫(huà)質(zhì)不清晰，變得模糊。在噪點(diǎn)比較少的圖像中，該種方式比較適用，并且對(duì)圖像影響比較小。當(dāng)圖像中的噪點(diǎn)比較多時(shí)，使用該種直接消除噪點(diǎn)的方式效果比較差。因此可以采取第二種非線性的處理技術(shù)，該種技術(shù)是在復(fù)雜的圖像處理下，將圖像中的噪點(diǎn)進(jìn)行縮小。噪點(diǎn)縮小的方式不會(huì)對(duì)圖像的畫(huà)質(zhì)產(chǎn)生嚴(yán)重的影響，雖然在圖像處理環(huán)節(jié)中所需要的時(shí)間比較長(zhǎng)，但是效果顯著，在實(shí)際應(yīng)用中比較常見(jiàn)。
(二)圖像填充技術(shù)
圖像填充技術(shù)也不單一，是在逐幀處理技術(shù)下，所實(shí)現(xiàn)的圖形后期處理。當(dāng)在OPENCV技術(shù)下，將運(yùn)動(dòng)中的圖像獲取出來(lái)之后，需要利用計(jì)算機(jī)信息技術(shù)對(duì)圖像進(jìn)行處理。第一種處理方式為邊緣填充技術(shù)，當(dāng)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)對(duì)物體輪廓進(jìn)行辨別之后，在形態(tài)學(xué)指導(dǎo)下，進(jìn)行漫水填充，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)運(yùn)動(dòng)物體周圍的噪點(diǎn)進(jìn)行顏色上的填充。該種形態(tài)填充模式下，能夠有效減小畫(huà)面整體的元素受到影響。第二種方式就是腐蝕膨脹處理技術(shù)，該種技術(shù)的原理與第一種方式相似，增加噪點(diǎn)與圖像的差別，使得計(jì)算機(jī)能夠迅速的發(fā)現(xiàn)噪點(diǎn)，并且將噪點(diǎn)有效消除。
(三)背景的實(shí)時(shí)更新技術(shù)
將運(yùn)動(dòng)圖像與背景相互分離的環(huán)節(jié)中，在此過(guò)程中，有效的發(fā)現(xiàn)背景元素至關(guān)重要。逐幀處理技術(shù)中，對(duì)第一幀圖像固定，并且對(duì)第一幀圖像所在的背景元素進(jìn)行識(shí)別。然后在下一幀圖像處理環(huán)節(jié)中，注意背景元素的更新。在實(shí)際背景元素更新中主要分為四個(gè)環(huán)節(jié)：第一，對(duì)系統(tǒng)中的第一幀圖像進(jìn)行判斷;第二，將OPENCV技術(shù)處理下的圖像進(jìn)行單灰度值處理。第三，對(duì)圖像噪點(diǎn)進(jìn)行高斯平滑度濾波處理;第四，形態(tài)學(xué)下的噪點(diǎn)填充技術(shù)二次處理。
結(jié)論
綜上所述，基于OPENCV的計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)，主要應(yīng)用于視頻中運(yùn)動(dòng)物體檢測(cè)中，在視覺(jué)系統(tǒng)中能夠創(chuàng)建出3D等圖像元素?cái)?shù)據(jù)，并且根據(jù)系統(tǒng)需求獲取信息。在OPENCV技術(shù)下的圖像預(yù)處理技術(shù)是本文研究的重點(diǎn)，本文分別從平滑度濾波技術(shù)、圖像填充技術(shù)以及背景的實(shí)時(shí)更新技術(shù)等三個(gè)基礎(chǔ)層來(lái)分析計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)下的圖像預(yù)處理。
參考文獻(xiàn)：
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計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)方面的論文篇三
淺談?dòng)?jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)在交通工程測(cè)量中的應(yīng)用
一、引言
隨著科技的發(fā)展，計(jì)算機(jī)替代人的視覺(jué)與思維已經(jīng)成為現(xiàn)實(shí)，這也是計(jì)算機(jī)視覺(jué)的突出顯現(xiàn)。那么在物體圖像中識(shí)別物體并作進(jìn)一步處理，是客觀世界的主觀反應(yīng)。在數(shù)字化圖像中，我們可以探尋出較為固定的數(shù)字聯(lián)系，在物體特征搜集并處理時(shí)做到二次實(shí)現(xiàn)。這既是對(duì)物體特征的外在顯現(xiàn)與描繪，更是對(duì)其定量信息的標(biāo)定。從交通工程領(lǐng)域的角度來(lái)看，該種技術(shù)一般應(yīng)用在交管及安全方面。監(jiān)控交通流、識(shí)別車況及高速收費(fèi)都是屬于交通管理的范疇;而對(duì)交通重大事件的勘察及甄別則是交通安全所屬。在這個(gè)基礎(chǔ)上，筆者對(duì)計(jì)算機(jī)視覺(jué)系統(tǒng)的組成及原理進(jìn)行了分析，并形成視覺(jué)處理相關(guān)技術(shù)研究。
二、設(shè)計(jì)計(jì)算機(jī)視覺(jué)系統(tǒng)構(gòu)成
計(jì)算機(jī)視覺(jué)處理技術(shù)的應(yīng)用是建立在視覺(jué)系統(tǒng)的建立基礎(chǔ)上的。其內(nèi)部主要的構(gòu)成是計(jì)算機(jī)光源、光電轉(zhuǎn)換相關(guān)器件及圖像采集卡等元件。
(一)照明條件的設(shè)計(jì)。
在測(cè)量物體的表征時(shí)，環(huán)境的創(chuàng)設(shè)是圖像分析處理的前提，其主要通過(guò)光線反射將影像投射到光電傳感器上。故而要想獲得清晰圖像離不開(kāi)照明條件的選擇。在設(shè)計(jì)照明條件時(shí)，我們通常會(huì)視具體而不同處理，不過(guò)總的目標(biāo)是一定的，那就是要利于處理圖像及對(duì)其進(jìn)行提取分析。在照明條件的設(shè)定中，主動(dòng)視覺(jué)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)光是較為典型的范例。
(二)數(shù)據(jù)采集的處理。
如今電耦合器件(CCD)中，攝像機(jī)及光電傳感器較為常見(jiàn)。它們輸出形成的影像均為模擬化的電子信號(hào)。在此基礎(chǔ)上，A模式與D模式的相互對(duì)接更能夠讓信號(hào)進(jìn)入計(jì)算機(jī)并達(dá)到數(shù)字處理標(biāo)準(zhǔn)，最后再量化入計(jì)算機(jī)系統(tǒng)處理范圍?？陀^物體色彩的不同，也就造就了色彩帶給人信息的差異。一般地黑白圖像是單色攝像機(jī)輸入的結(jié)果;彩色圖像則需要彩色相機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)。其過(guò)程為：彩色模擬信號(hào)解碼為RGB單獨(dú)信號(hào)，并單獨(dú)A/D轉(zhuǎn)換，輸出后借助色彩查找表來(lái)顯示相應(yīng)色彩。每幅圖像一旦經(jīng)過(guò)數(shù)字處理就會(huì)形成點(diǎn)陣，并將n個(gè)信息濃縮于每點(diǎn)中。彩色獲得的圖像在16比特，而黑白所獲黑白灰圖像則僅有8比特。故而從信息采集量上來(lái)看，彩色的圖像采集分析更為繁復(fù)些。不過(guò)黑白跟灰度圖像也基本適應(yīng)于基礎(chǔ)信息的特征分析。相機(jī)數(shù)量及研究技法的角度，則有三個(gè)分類：“單目視覺(jué)”、“雙目”及“三目”立體視覺(jué)。
三、研究與應(yīng)用計(jì)算機(jī)視覺(jué)處理技術(shù)
從對(duì)圖像進(jìn)行編輯的過(guò)程可以看出，計(jì)算機(jī)視覺(jué)處理技術(shù)在物體成像及計(jì)算后會(huì)在灰度陣列中參雜無(wú)效信息群，使得信息存在遺失風(fēng)險(xiǎn)。成像的噪聲在一定程度上也對(duì)獲取有效信息造成了干擾。故而，處理圖像必須要有前提地預(yù)設(shè)分析，還原圖像本相，從而消去噪音。邊緣增強(qiáng)在特定的圖像變化程度中，其起到的是對(duì)特征方法的削減?；诙祷指顖D像才能夠進(jìn)一步開(kāi)展。對(duì)于物體的檢測(cè)多借助某個(gè)范圍來(lái)達(dá)到目的。識(shí)別和測(cè)算物體一般總是靠對(duì)特征的甄別來(lái)完成的。
四、分析處理三維物體技術(shù)
物體外輪擴(kuò)線及表面對(duì)應(yīng)位置的限定下，物體性質(zhì)的外在表現(xiàn)則是其形狀。三維物體從內(nèi)含性質(zhì)上來(lái)看也有體現(xiàn)，如通過(guò)其內(nèi)含性質(zhì)所變現(xiàn)出來(lái)的表層構(gòu)造及邊界劃定等等。故而在確定圖像特征方面，物體的三維形態(tài)是最常用的處理技術(shù)。檢測(cè)三維物體形狀及分析距離從計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)角度來(lái)看，渠道很多，其原理主要是借助光源特性在圖像輸入時(shí)的顯現(xiàn)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。其類別有主動(dòng)與被動(dòng)兩類。借助自然光照來(lái)對(duì)圖像獲取并挖掘深入信息的技術(shù)叫做被動(dòng)測(cè)距;主動(dòng)測(cè)距的光源條件則是利用人為設(shè)置的，其信息也是圖像在經(jīng)過(guò)測(cè)算分析時(shí)得到的。被動(dòng)測(cè)距的主要用途體現(xiàn)在軍工業(yè)保密及限制環(huán)境中，而普通建筑行業(yè)則主要利用主動(dòng)測(cè)距。特別是較小尺寸物體的測(cè)算，以及擁有抗干擾及其他非接觸測(cè)距環(huán)境。
(一)主動(dòng)測(cè)距技術(shù)。
主動(dòng)測(cè)距，主要是指光源條件是在人為創(chuàng)設(shè)環(huán)境中滿足的，且從景物外像得到相關(guān)點(diǎn)化信息，可以適當(dāng)顯示圖像大概并進(jìn)行初步分析處理，以對(duì)計(jì)算適應(yīng)功率及信息測(cè)算程度形成水平提高。從技術(shù)種類上說(shuō)，主動(dòng)測(cè)距技術(shù)可分為雷達(dá)取像、幾何光學(xué)聚焦、圖像干擾及衍射等。除了結(jié)構(gòu)光法外的測(cè)量方法均為基于物理成像，并搜集所成圖像，并得到特殊物理特征圖像。從不同的研究環(huán)境到條件所涉，以結(jié)構(gòu)光法測(cè)量作為主要技術(shù)的工程需求較為普遍，其原理為：首先在光源的設(shè)計(jì)上由人為來(lái)進(jìn)行環(huán)境考慮測(cè)算，再?gòu)钠渲蝎@取較為全面的離散點(diǎn)化信息。在離散處理后，此類圖像已經(jīng)形成了較多的物體真是特征表象。在此基礎(chǔ)上，信息需要不斷簡(jiǎn)化與甄別、壓縮。如果分析整個(gè)物體特征信息鏈，則后期主要體現(xiàn)在對(duì)于數(shù)據(jù)的簡(jiǎn)化分析。如今人們已經(jīng)把研究的目光轉(zhuǎn)向了結(jié)構(gòu)光測(cè)量方法的應(yīng)用，體現(xiàn)在物體形狀檢測(cè)等方面。
(二)被動(dòng)測(cè)距技術(shù)。
被動(dòng)測(cè)距，對(duì)光照條件的選擇具有局限性，其主要通過(guò)對(duì)于自然光的覆蓋得以實(shí)現(xiàn)。它在圖像原始信息處理及分析匹配方面技術(shù)指向較為突出。也通過(guò)此三維物體之形狀及周圍環(huán)境深度均被顯露。在圖像原始信息基礎(chǔ)上的應(yīng)用計(jì)算，其與結(jié)構(gòu)光等相比繁雜程度較高。分析物體三維特性，著重從立體視覺(jué)內(nèi)涵入手，適應(yīng)物體自身特點(diǎn)而存在。不過(guò)相對(duì)來(lái)說(shuō)獲得圖像特征才是其適應(yīng)匹配的條件保障。點(diǎn)、線、區(qū)域及結(jié)構(gòu)紋理等是物象特征的主體形式。其中物特較為基礎(chǔ)與原始的特征是前兩個(gè)特征，同時(shí)它們也是其他相關(guān)表征的前提。計(jì)算機(jī)系統(tǒng)技術(shù)測(cè)量基本原理為對(duì)攝像機(jī)進(jìn)行構(gòu)建分析，并對(duì)其圖像表征進(jìn)行特征匹配，以得到圖像不同區(qū)間的視覺(jué)差異。
五、結(jié)束語(yǔ)
通過(guò)對(duì)計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)的研究，悉知其主要的應(yīng)用領(lǐng)域及技術(shù)組成。在系統(tǒng)使用的基礎(chǔ)上深入設(shè)計(jì)，對(duì)系統(tǒng)主要構(gòu)成環(huán)節(jié)進(jìn)行分析。從而將三維復(fù)雜形態(tài)原理、算法及測(cè)量理論上升到實(shí)際應(yīng)用。隨著社會(huì)對(duì)于計(jì)算機(jī)的倚賴程度增加，相信該技術(shù)在建筑或者其他領(lǐng)域會(huì)有更加深入的研究及應(yīng)用。
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