基于时空纹理图象能量分析的运动和深度估计

本文提出用于运动理解和景深估计的三维时空纹理图象的运动能量方法，研究时空纹理和物体运动的关系，并从时域采样的角度研究了对应性问题。在此基础上，着重讨论了在已知运动的情况下，由时空运动纹理的频谱分布来定性估计深度的算法，并给出实验结果和分析。对于一般的运动，作者提出了采用图象注视变换和时域重采样的方法，使复杂的三维时空图象的分析简化为二维时空纹理的方向检测。本文研究可广泛应用于视觉导航、自动检测、安全监视和视频图象分类等领域。     

图像和惯性传感器相结合的摄像机定位和物体三维位置估计

为解决无人驾驶中车辆定位与周围场景中物体三维位置估计,采用卷积神经网络(CNN)检测图像中的物体,用扩展卡尔曼滤波(EKF)方法融合惯性传感器测量得到的加速度和角速度,同时估计摄像机位置和物理世界中物体三维位置.图像结合惯性传感器(IMU)信息,克服了单目摄像机估计得到的摄像机位置和物体三维位置的尺度不确定性;结合卷积神经网络检测物体提高特征点匹配准确度,实现对物体在三维世界中的位置通用的估计.在实验部分用Matlab分别模拟仿真场景和现实场景的数据库KITTI,有效估计摄像机运动和场景中物体三维位置估计.     

基于CAD模型的立体视觉目标运动估计

提出了一种基于CAD模型的目标运动估计和目标轨迹实时生成方法，分为两步：首先采用立体视觉系统由图像特征点求出目标特征点的每个采样周期的空间位置；然后由其匹配模型的特征点集，通过扩展卡尔曼滤波方法估计目标运动参数，有了上述参数，就可以设计与伺服系统事宽匹配、消除图像处理延时影响的目标轨迹生成器，文中对目标的运动估计算法进行了仿真研究，结果表明该算法是可行的，文章创新之处在于推导了双目立体视觉系统的运动估计算法。     

基于小波变换的块匹配运动估计方法

将小波变换引入低码率视频图像序列的运动估计研究中，提出了基于小波变换的块匹配搜索方法．该方法的特点是可根据运动物体的大小和运动程度，用可变宏块进行运动估计，统一了匹配块和匹配点的搜索，发展了一种改进的三步搜索算法．实验结果表明，该算法比三步法有更高的精度，更适应低码率和多细节视频图像传输中的运动估计．     

基于边缘梯度的散焦图像深度恢复

在散焦图像中,点的模糊程度随物体的深度而变化,因此可以利用散焦图像中点的散焦程度来估计物体的深度信息。本文提出了一种基于散焦图像中物体的边缘梯度关系来恢复图像深度图的新算法,用一个已知参数的高斯函数对图像进行再模糊,然后求出模糊后的物体边缘梯度,再与原图像中物体边缘梯度相比,再将该比值与图像的深度关联,求出图像中物体边缘处的深度,再利用后续深度插值方法和深度图优化恢复出整幅图的深度信息。这种算法仅需要一幅图像即可进行深度信息恢复,有较好的有效性。     

连接刚体的三维结构和运动参数估计

根据连接刚体的结构和运动属性，提出了一种基于单目图像序列点对应元的连接刚体三维运动估计新方法．该方法首先利用相邻两个连杆的运动连接关系，由2幅图像估计连接刚体的初始位姿，即确定连接点的空间位置．其次在初始位姿估计的基础上，将各个连杆的运动用螺旋和指数映射表示．最后利用图像点对应元的运动约束方程，求得连接刚体的运动参数．实验结果表明，连接刚体的各个连杆的相互关联性被充分利用。降低了问题的复杂度，提高了算法稳健性．     

基于运动估计的2D转3D视频深度滤波

根据视频中距离越近运动尺度越大的原理,物体的运动包含了提取2D视频深度的最有效信息.然而自然视频中,物体运动存在加速度,物体在同样深度情况下,运动时大时小,结果将导致通过运动估计提取的深度存在不连续性.根据物体运动连续性的特点,同一物体在不同帧中的深度变化也存在连续性.提出一种基于运动估计的2D转3D深度滤波算法.该算法中,以高斯滤波为基础,并采用相似度作为权重,自适应地修改高斯滤波器的参数,实现了自适应的高斯滤波.实验结果表明,采用该算法有效地减小了运动估计误差,平滑了深度序列,提高了深度序列的准确性和合理性.     

图像序列中运动目标深度估计

通过对生物视觉深度运动知觉机理的研究，推导出基于深度运动知觉提取三维运动目标深度信息的数学模型和计算公式．研究结果表明，根据三维运动目标在二维成像平面上的运动可以判断是否存在深度方向变化以及大致区分目标运动的方向．同时如果假定已知运动目标的大小，根据它们在像平面上ｘ或ｙ方向的相对运动变化可以对于目标的深度运动进行估计．经过采用实际图像序列所进行的实验，获得了令人满意的结果．     

视频特技中钢丝绳的检测与消除技术的研究

针对视频特技中手工消除钢丝绳的问题，提出了一种基于静止图像的检测和消除方法．并在此基础上提出了一种基于运动估计模型的改进方案，改进方案充分考虑了特技演员和摄像机的运动对钢丝绳位置的影响，通过实验分析了2种检测和消除方案的准确性和适应性。实验结果表明．对于复杂背景下的图像，改进方案虽计算量较大，处理时间较长，但检测效果较好。     

基于路面垂直轮廓B样条拟合的车辆运动估计偏移抑制

针对用视觉里程计估计车辆运动时因相对测量误差累积而导致偏移的问题,提出了一种基于路面垂直轮廓B样条拟合动态跟踪的偏移抑制方法.当车辆行驶过程中一直紧贴路面时,由于车辆的运动轨迹与路面在垂直方向上的轮廓形状相吻合,故可以通过跟踪路面的垂直轮廓用于抑制视觉里程计估计车辆的运动轨迹时产生的偏移.因为路面垂直轮廓跟踪和车辆运动估计在时间上不同步,所以建立了一种具有固定滞后的卡尔曼偏移抑制器.实验结果表明,所提出的方法对于抑制视觉里程计运动估计中的偏移是有效的.     

一种视频对象提取与跟踪的新方法

针对视频对象的分割问题，提出了一种新的视频对象提取与跟踪方法．首先采用分水岭分割和区域合并的方法进行初始分割，再通过光流场估计和全局运动估计计算全局运动的残余误差，在分割的每个区域上利用残余误差数据进行假设检验以确定运动区域，组合所有的运动区域即可提取完整的视频对象．然后使用双向投影的方法在后续帧中快速准确地跟踪视频对象，前向投影用来定位视频对象和简化分割计算，后向投影则用来确定每个分割的区域是否属于跟踪的视频对象．对MPEG-4测试序列的实验结果表明，本方法具有良好的分割性能．     

Spatio-temporal Compensation Based Object Detection for Video Surveillance Systems

Moving object detection in video surveillance is an important step. This paper addresses an automatic object detection algorithm based on spatio-temporal compensation for video surveillance. Temporal difference of the pairs of two frames with a k-frame distance is utilized to obtain coarse object masks. Usually, object regions in these coarse masks have discontinuous boundaries and some holes. Region growing with the distance constraint is proposed to compensate these coarse object regions in spatial domain, followed by filling holes. The added distance constraint can prevent object regions from growing infinitely. The proposed filling holes method is simple and effective. To solve the temporarily stopping problem of moving objects, temporal compensation is proposed to compensate the object mask by utilizing temporal coherence of moving objects in temporal domain. The proposed detection algorithm can extract moving objects as completely as possible. Experimental results have successfully demonstrated the validity of the proposed algorithm.     

基于幂次变换和区域收缩算法的运动目标检测与定位

运动目标分割与跟踪是计算机视觉中的重要研究课题,而目标检测与定位是其中的必要步骤,对分割与跟踪效果影响很大.在此提出一种新的运动目标检测与定位方法,该方法在差分二值图像上,通过区域收缩定位到运动像素密度较大的区域,从而实现运动目标定位.在多目标情况下,先通过幂次变换突出不同位置的目标,然后再通过区域收缩实现目标定位,给出目标的特征矩形,便于进一步的跟踪与识别.该方法不需要任何关于目标数的先验知识,对噪声鲁棒性较强.文中给出的实验结果证明该算法的有效性.     

一种新型的混合模式运动估计搜索策略

基于实时视频图像序列的运动矢量分布特性,本文提出了一种新型的混合模式运动估计搜索(MPS)策略。该算法根据给定的搜索距确定相应的搜索模式,使用中途停止技术快速的给出运动矢量。相比现有各种搜索算法,MPS搜索策略能够同时满足图像序列中的高速运动与慢速运动的搜索。仿真试验表明,本文搜索策略不仅在搜索速度上比现有MPEG-4校验模型的DS算法更加快速,并且具有更小的运动补偿误差以及更加真实的运动矢量场。     

一种基于改进帧差法的运动目标检测

针对视频中的运动目标离摄像头较近时由于形状的变化而导致目标边界测定不准确的问题,在帧间差分法的基础上,提出了一个求精运动目标边界的算法。先用得到边界值计算目标中心点,再对视频中的运动目标进行运动距离和速度的检测,并在Matlab中进行仿真。实验结果表明,该算法对帧差法的结果进行求精后,得到的运动目标的状态值更接近于实际情况,改进的算法更适合于视频中运动目标形状变化较大的情况下进行运动目标状态的检测。     

WSN中存在测距误差的无锚点分布式自定位方法

无线传感器网络中,采用RSSI方法进行自定位时,测距误差会影响定位精度。提出了一种分布式的无锚点定位方法,在对测距误差进行正确估计的基础上,求得各节点的相对位置。首先将测距误差定义为一个目标函数,使用最速下降法来分布式地求解全局非线性优化问题,以使这个目标函数最小化,然后利用节点间的估计距离与实际测量距离的偏差值来修正节点的估计坐标。仿真实验对各种影响参数进行了评估,结果证明:在无锚节点且距离测量值存在误差的情况下,满足一定的节点连通度时,能够提高节点定位精度。     

一种移动机器人跟踪机动目标的方法

针对机器人跟踪机动目标,提出了一种完整探测、估计的方法.利用单目视觉定位被跟踪目标的方位,再融合激光数据来获取目标的空间位置.基于"当前"统计模型,将获取到空间位置作为观测信息,采用自适应卡尔曼滤波算法,对机动目标进行跟踪,并准确预测其位置、速度及加速度信息.为验证本方案,使用一个Pioneer 3-AT作为主动机器人,及一个AmigoBot机器人作为被跟踪目标进行实验.结果显示,提议的方案可行,其精度满足实际应用的要求.     

基于无线射频定位技术的智能档案管理

高频RFID地标定位技术提供了一个近场检测目标距离的新方法.它利用磁场互感和连续衰减原理,构建一个动态变化的参照标签RSS特征地图,通过检测目标标签的RSS指纹与参照标签特征地图的对比,得到被测标签的位置.基于此项技术的智能档案管理系统可以自动精准识别档案存放位置,检测档案位移,实现上架、存放、移动、借阅、盘点等作业操作的智能系统,为档案的安全管理提供了可靠安全的技术保障.     

FMCW SAR快速运动目标检测与成像

调频连续波(frequency modulated continuous wave,FMCW)合成孔径雷达(synthetic aperture radar,SAR)特有的工作模式使得其回波信号相对脉冲SAR具有不同的形式。推导了FMCW SAR系统下运动目标的回波模型。提出了一种基于Hough变换的快速运动目标检测方法和Hough变换与分数阶傅里叶变换(fractional Fourier transform,FrFT)变换相结合的运动目标参数估计方法;利用该方法补偿FMCW系统引入的附加距离走动后,运动目标的成像效果明显提高。多点运动目标仿真数据处理验证了该方法对目标检测与成像的准确性和有效性。     

公路网上移动对象连续k近邻查询的一种方法

公路网上移动对象连续k近邻查询是最近时空数据库查询中的一个研究热点,它是在一个时间段内找到离查询点最近的K个移动对象.我们分析了现有查询方法,存在的问题主要是运动对象位置随时间而频繁变化以至于不能及时更新运动对象的信息而导致返回KNN结果不正确.为了解决这些问题,采用一种距离预计算方法,使计算量减少,从而为更新通讯获得更多时间.通过实验证明,我们提出的方法是有效的.