斜投影光流场刚体三维运动和结构计算

本文研究从斜投影光流点及加速度恢复刚体三维运动速度、加速度及结构参数的唯一性和约束,建立了光流运动方程组,证明了利用斜投影光流场中四个光流点及其加速度可完全确定刚体的三维角速度和角加速度参数,平移速度和平移加速度不能确定但存在三个约束关系即允许有三个自由度,虽然不能确定刚体位置,但可以充分确定刚体结构形状大小。     

基于梯度光流计算的计算机视觉技术

近30年来,计算机视觉技术得到了迅速的发展.然而,巨大的计算量仍是处理计算机视觉问题时的一个十分突出的问题,尤其在处理动态实时计算时更是如此.当今,在计算机硬件性能一定的条件下,解决这一问题就只能从算法上入手,降低算法的复杂性.本文从运动学计算的角度出发给出了如何根据光流来恢复运动和形状的一套简单方法.然后对各种方法进行了比较,从而得出在这一领域里解决实际问题时应如何选取计算方法的观点.最后还介绍了计算机视觉技术的应用及发展前景.     

基于梯度光流计算的计算机视觉技术

近30年来，计算机视觉技术得到了迅速的发展．然而，巨大的计算量仍是处理计算机视觉问题时的一个十分突出的问题，尤其在处理动态实时计算时更是如此．当今，在计算机硬件性能一定的条件下，解决这一问题就只能从算法上入手，降低算法的复杂性．本文从运动学计算的角度出发给出了如何根据光流来恢复运动和形状的一套简单方法．然后对各种方法进行了比较，从而得出在这一领域里解决实际问题时应如何选取计算方法的观点．最后还介绍了计算机视觉技术的应用及发展前景．     

基于遗传寻优的刚体运动参数估计方法

提出一种基于最小截平方和参数估计算法,并采用遗传算法寻优,能自动剔除采样点集中的出格点,具有较强的鲁棒性,实验结果表明：该方法能够有效地克服由于出格点产生的误差,准确地估计出刚体空间运动的参数,并且不需要任何先验知识。     

基于Horn-Schunck方法的光流计算模型

光流场反映了图像上每一点灰度的变化趋势,它计算的可靠性成了计算机视觉领域面临的很大挑战.变分方法是目前为止用来实现光流计算的成功方法之一 .用变分方法来计算光流场是通过最小化一个能量函数来实现的,这个能量函数包含数据项和规则项两个部分.本论文中,主要论述了基于Horn-Schunck模型的光流计算模型,规则项采取全局平滑的情况.在进行数值差分计算时,采用半隐式差分格式,以保证算法的稳定性 .     

运动模糊图像的光流场分析

由于运动模糊图像含有运行信息,提出了采用光流场分析的方法对其运动结构进行分析。整个过程分为两部分。首先,根据恢复图像恢复理论估计出点扩展函数,并对盲运动模糊图像进行恢复。然后,根据运行模糊图像的运动信息得出运动位移,然后进行光流场分析。     

基于相机平行运动的圆几何参数的测量

提出一种基于相机平行运动的圆的几何参数测量方法.首先控制摄像机沿坐标轴平行运动采集图像,对投影椭圆图像处理以提取其边缘信息,利用极线约束求出椭圆的边缘匹配点对,再将匹配点对投影到三维空间求出圆边缘点的实际坐标,采用空间圆拟合求取圆的直径、几何中心和圆度误差.实验结果表明,该方法可以较好地求取空间圆的几何参数.     

应用速度投影计算平面运动刚体角速度

采用刚体上两点的速度在其连线垂线方向上的投影量，给出平面运动刚体角速度的简易计算公式。使平面运动刚体的速度更容易地利用速度投影定理进行分析。     

利用相关函数估计在图象光流计算中的误差

从光流来决定照相机与它所见的场景之间的相对运动，是一个困难的问题。不少人希望计算的误差能在一种可接受的范围内。然而，大部分光流研究用的是基于亮度不变假设的模型，而这种假设在不少情况下并不适用。当使用允许图象亮度改变的模型时，误差或者说偏差在图象光流计算中的性质，并利用一个各向同性的图象亮度的空间相关函数，估计在图象光流计算里的误差（偏差）。研究结果是：１）当亮度改变时，除非运动为零，在图象光流中存在误差；２）对较随机的图象来讲，图象光流中的误差比光滑图象中的误差更大；３）利用定义的相关函数，可能定量地估计在图象光流计算中的误差。     

运动分析的离散处理方法

运动分析是计算机视觉中的重要模块，本文对于运动分析的离散处理技术作了全面的回顾与综述，并展望了今后的研究方向。     

采用光流场运动估计的双树复小波域视频水印算法

提出一种基于光流场的双树复小波变换(DT-CWT)的数字水印算法.首先利用光流信息检测出视频序列的关键帧,然后利用光流场技术对选取的关键帧进行局部区域的运动估计.最后,根据人眼对快速流动物体敏感性弱的特点,将水印信号分块嵌入关键帧内快速运动区域.测试结果表明:该算法具有很好的不可见特性,在面对噪声、缩放等恶意攻击时也具有很好的稳定性,同时也具有很好的实时性.     

基于边缘光流法向分量的运动区域划分

为克服传统运动区域分割算法对光流求解正确度的依赖,提出了一种基于光流法向分量的运动区域分割算法.该算法利用有区别的同区域判决函数对各个边缘点及其邻域进行光流法向分量的相关性聚类.利用Matlab软件对合成图像和真实图像进行了仿真.结果表明,在参数选择合理的情况下,该算法能够正确地对图像序列中的运动区域进行分割;并且由于仅对于边缘点处的光流法向分量进行处理,算法速度也比基于完全光流矢量的算法有所提高.     

一种改进的基于光流的鲁棒多尺度运动估计算法

基于图像的运动估计是计算机视觉在许多应用中的一项基本任务, 在这一领域的主要目标是尽可能精确地估计场景和物体的运动。针对界外值在光流估计过程中会引起不可预期的运动估计结果, 严重影响运动估计精度的问题,提出一种改进的鲁棒分层的多尺度运动估计算法。该算法利用图基的双权重函数,自动调节不同残差数据点的权重,去除残差过大的数据点,并采用多尺度金字塔由粗到精逐层迭代,精确地估计运动矢量。实验结果表明：该算法鲁棒性好,能有效地解决遮挡背景和运动不连续而引起的界外值问题,明显地提高运动估计精度。     

基于光流法的篮球图像运动块差异自主检测方法

为了解决传统方法在人群密集遮挡情况下无法满足检测要求,以及针对正常运动块的加速度改变,容易误检测为差异运动块的问题,通过光流法研究篮球图像运动块差异自主检测问题。分析光流法方程,通过篮球图像序列中像素强度数据的时域改变与相关性判断运动块像素的变化。通过码本模型对篮球图像前景位置进行提取,避免人群遮挡干扰,在前景位置处找到特征点。获取目标特征点后,通过光流法对运动块进行跟踪,针对全部能够被跟踪的运动块,引入光流运动方向数据;把光流运动方向在相同角度区间中的特征点当成一组数据完成归一化处理,降低对正常运动块的误判断,增强检测精度。对各区间中光流加速度进行高斯滤波处理,把各角度区间加速度累加,将其当成篮球图像加速度,设定累积加速度阈值,在图像块累积加速度高于设定阈值的情况下,认为出现差异情况。结果表明,所提方法能够检测遮挡背景下篮球图像运动块差异,NMI与LODF值均较大。说明所提方法满足遮挡情况下运动块差异检测要求,检测结果准确,不容易出现误检测现象。     

关于扩散机制在早期运动感知中的作用

根据关于视觉与运动以及对扩散机制的实验，提出了这样的观点，视觉系统的运动感知是与速度场，即光流（ＯｐｔｉｃａｌＦｌｏｗ）有紧密关系的，人的视觉系统可以仅依据速度来划分视场，并依据速度来形成三维感知，这写Ｍａｒｒ的观点是不一致的。     

一种改进算法的光学运动捕捉系统

对光学运动捕捉系统中关键技术进行了论述，为了得到无需后期手工标注的三维数据，需对二维标记点预测和跟踪，提出了利用先验数据准确跟踪标记点的算法，采用非线性和线性结合的方法标定摄像机，计算出摄像机的外部参数和内部参数，三维重建时利用多个摄像机融合重建，提高了重建的准确率，并利用对摄像机分组的方法，降低了运算的复杂度，实验结果证明，本系统能够得到较为精确的人体运动数据。     

基于计算机视觉的动目标图象分割与跟踪

研制了一种能够实现动目标图象分割、识别与跟踪的简易计算机视觉系统。实验结果与分析表明：该系统在图象分割实时性、动目标跟踪精确性、抗干扰性及快速灵活性等方面颇具特色。     

基于光流的人体运动实时检测方法

针对目前广泛使用的光流法计算耗时严重问题,提出了基于差分图像绝对值和(SAD)与光流法相结合的人体运动检测方法. 通过计算SAD检测出运动区域,在已确定的运动区域内进行Horn-Schunck光流场计算,准确地计算出人体的运动信息. 在后续处理中,应用形态学的闭运算和连通性分析,较完整地分割出人体运动目标. 实验结果表明,该方法有效地提高了系统的计算速度,能够实时准确地对人体运动进行检测.