圖像采集識別技術(shù)及應(yīng)用研究.pdf

1、圖像采集及識別技術(shù)是機器視覺應(yīng)用重要的組成部分。圖像采集主要包括圖像傳感器的選取，光照強度、光圈大小及曝光時間的調(diào)整，圖像采集裝置的設(shè)計及圖像預(yù)處理技術(shù)。首先，要選取適當(dāng)?shù)膱D像傳感器，保證圖像的采集質(zhì)量；其次，要調(diào)整光照強度、光圈大小及曝光時間，這對運動目標的圖像采集尤為重要；第三，要設(shè)計適當(dāng)?shù)膱D像采集裝置，方便光源及相機的固定，保證圖像采集環(huán)境的穩(wěn)定；最后，要對采集到的圖像進行適當(dāng)?shù)念A(yù)處理，突出感興趣部分的圖像，方便圖像的識別。圖像識

2、別主要是對圖像的特征進行提取，對特征所反映的信息加以理解，以便進行分類等處理。
　　 本文研究了圖像采集環(huán)境對運動目標圖像采集質(zhì)量的影響，以風(fēng)洞中的羽毛球為對象，優(yōu)化了采集環(huán)境；對由于運動產(chǎn)生的圖像模糊進行了復(fù)原；對圖像的特征進行了提取并基于支持向量機理論設(shè)計了羽毛球飛行及落點分類器。主要工作是：⑴采集環(huán)境直接影響到圖像的采集質(zhì)量，本文比較了CCD與CMOS圖像傳感器的優(yōu)缺點，針對運動目標的拍攝，對圖像傳感器進行了選取；定性的分

3、析了光照強度、光圈大小及曝光時間對運動目標圖像采集的影響，優(yōu)化了采集環(huán)境并設(shè)計了風(fēng)洞中羽毛球圖像的采集裝置。⑵運動物體的圖像必然會產(chǎn)生運動模糊，由于研究對象羽毛球的運動為旋轉(zhuǎn)運動，不能直接利用維納濾波對其進行恢復(fù)。在轉(zhuǎn)速已知的條件下，傳統(tǒng)的旋轉(zhuǎn)運動模糊恢復(fù)要求物體的旋轉(zhuǎn)軸與拍攝平面垂直。針對以上問題，本文提出了一種在估計旋轉(zhuǎn)軸與拍攝平面夾角條件下的旋轉(zhuǎn)運動物體模糊恢復(fù)算法。⑶圖像經(jīng)預(yù)處理后，即可進行特征提取。研究對象羽毛球的特征為球口直

4、徑，擺動幅度及轉(zhuǎn)速。文中利用圖像二值化后的形狀特征測量球口的直徑；采用最小二乘法擬合球口中心位置，利用序列圖像綜合分析其擺動幅度；利用球頭上特征點的位置在序列圖像中的變化估算羽毛球的轉(zhuǎn)速。⑷對圖像中提取出的特征值進行分析，優(yōu)化了基于決策樹的分類器結(jié)構(gòu)：利用先驗知識，設(shè)計基于支持向量機的分類器，對圖像進行分類，并對其分類誤差進行分析。本文中圖像處理系統(tǒng)采用matlab及VC編程，對風(fēng)洞中羽毛球的飛行與落點進行了分析并實現(xiàn)了分類。有一定的理