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基于人類視覺特性的機(jī)器視覺系統(tǒng)

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1、第!"卷#第$期儀器儀表學(xué)報(bào)9.2:!";.:$%&"&年$月’()*+,+-./0*12.345)+*6)3)57*,60/8+*6<=0>%&"&!基于人類視覺特性的機(jī)器視覺系統(tǒng)毛曉波,陳鐵軍(鄭州大學(xué)電氣工程學(xué)院#鄭州#$F&&&")摘#要:視覺跟蹤是當(dāng)前計(jì)算機(jī)視覺領(lǐng)域中的研究熱點(diǎn)。根據(jù)人類視覺系統(tǒng)視敏度非均勻分布、兼顧全局性與選擇性的特點(diǎn),構(gòu)建了一種廣域監(jiān)視與局部精確跟蹤相結(jié)合的仿生機(jī)器視覺系統(tǒng)。用全方位攝像機(jī)系統(tǒng)模擬視網(wǎng)膜周邊視覺功能,!E&H范圍內(nèi)實(shí)時(shí)檢測運(yùn)動(dòng)目標(biāo)和重新定位新的目標(biāo);用IJK攝像機(jī)系統(tǒng)模擬中央凹視覺功能,完成局部精

2、確注視與平滑跟蹤。給出了系統(tǒng)控制策略、運(yùn)動(dòng)檢測算法及實(shí)驗(yàn)結(jié)果。為解決視覺跟蹤中高分辨率、大視場和實(shí)時(shí)性三者之間的矛盾提供了一條有價(jià)值的途徑。關(guān)鍵詞:視覺仿生;視覺跟蹤;全方位攝像機(jī);IJK攝像機(jī)中圖分類號:JI%$%>E##文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:<##國家標(biāo)準(zhǔn)學(xué)科分類代碼:F"&>L&F&!"#$%&’(%)%*&)+),’-.")’/*&$0-"&(%)%*&1’",02’)M1.N)1.O.,’(+*J)+P/*(!"#$$%$&’%(")*+",%’-.+-((*+-.,/#(-.0#$12-+3(*4+)5,/#(-.0#$1678889,:#

3、+-,)3.),2"#,:9),/126015Q)*R),1(.6,=.65/00+*62S)*6(+C.81)*.35.8=/6+0B),).*>7*6(),=1=+0,155.0C)*R6.6(+3+16/0+,.3*.*@/*)3.08B),/1215/)6S.*(/81*B),).*0+6)*110+1,T()5(51*5.*,)C+0O.6(.B+01221*C2.512,)6/1@6).*,,1O).*)5B),/126015Q)*R,S,6+8),=0.=.,+C><*.8*)C)0+56).*12B),).*518+01)8)

4、616+,6(+3.B+12=+0)=(+0S,Q++=,!E&H3)+2C/*C+0,/0B+)221*5+,C+6+56,610R+61*C2.516+,*+T610R+601=)C2S>’.*60.2,6016+RS.36(+,S,6+8,8.6).*C+6+56).*12

5、R.0)6(81*C+V=+0)8+*60+,/26,10+R)B+*>J(+=0.=.,+CB12/1O2+8+6(.C=0.B)C+,1*1==0.15(6.0+,.2B+6(+5.*32)56,18.*R()R(0+,.2/6).*,T)C+3)+2C.3B),).*1*C0+12@6)8+5(10156+0),6)5>4’+5*2/):B),).*O).*)5,;B),/126015Q)*R;.8*)C)0+56).*12518+01;IJK518+01["]的跟蹤。近年來,國內(nèi)外重要期刊和國際會(huì)議發(fā)表了67引77言大量有關(guān)視覺跟蹤方

6、面的論文。但縱觀這些研究方法,大都是基于較單一的工學(xué)的視角,存在一些尚未很好解視覺跟蹤(B),/126015Q)*R)問題是計(jì)算機(jī)視覺領(lǐng)域中決的共性問題,如:大視野與精確跟蹤之間的矛盾、目標(biāo)的重要研究課題。通常是采用工學(xué)的方法,對圖像序列快速運(yùn)動(dòng)或突然變化引起的跟蹤丟失問題等。而視覺跟中的運(yùn)動(dòng)目標(biāo)進(jìn)行檢測和提取,獲得目標(biāo)的運(yùn)動(dòng)參數(shù),如蹤所面臨的諸多困難,人類視覺卻能輕而易舉地解決。位置、速度、加速度以及運(yùn)動(dòng)軌跡,利用目標(biāo)與視線的相人類視覺在視線跟蹤、自適應(yīng)機(jī)制、感知識(shí)別及信息處理對誤差信號來進(jìn)行視覺反饋控制,從而實(shí)現(xiàn)對運(yùn)動(dòng)目標(biāo)等方面具有先天優(yōu)

7、勢,因此,模擬人類視覺特性,開展仿#收稿日期:%&&?@"&##A+5+)B+CD16+:%&&?@"&#!基金項(xiàng)目:河南省自然科學(xué)基金(&E""&F%?&&)、河南省教育廳自然科學(xué)研究計(jì)劃(%&&?<$"&&&")、河南省留學(xué)人員科技活動(dòng)擇優(yōu)資助基金(豫人留學(xué)函[%&&G]"G號)資助項(xiàng)目!第"期毛曉波等:基于人類視覺特性的機(jī)器視覺系統(tǒng)!#$$[%]生視覺跟蹤研究具有重要意義。型不利于工程實(shí)現(xiàn)。因此,采用控制理論的方法來模本文從人類視覺系統(tǒng)能兼顧全局性與選擇性中獲擬人眼的控制策略,不可能也沒必要原原本本地“仿得啟發(fā),提出一種便于工程實(shí)現(xiàn)的仿

8、生型視覺跟蹤控真”人眼。這里僅利用人類視覺全局性與選擇性有效制策略,用全方位攝像機(jī)系統(tǒng)模擬人眼視網(wǎng)膜周邊功結(jié)合的機(jī)理,采用工程上易于實(shí)現(xiàn)的方法構(gòu)建仿生型能,用&’(

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