圖像采集識(shí)別技術(shù)及應(yīng)用研究.pdf

1、圖像采集及識(shí)別技術(shù)是機(jī)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(qiáng)度、光圈大小及曝光時(shí)間的調(diào)整，圖像采集裝置的設(shè)計(jì)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(qiáng)度、光圈大小及曝光時(shí)間，這對(duì)運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的圖像采集尤為重要；第三，要設(shè)計(jì)適當(dāng)?shù)膱D像采集裝置，方便光源及相機(jī)的固定，保證圖像采集環(huán)境的穩(wěn)定；最后，要對(duì)采集到的圖像進(jìn)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(shí)別。圖像識(shí)

2、別主要是對(duì)圖像的特征進(jìn)行提取，對(duì)特征所反映的信息加以理解，以便進(jìn)行分類等處理。
　　 本文研究了圖像采集環(huán)境對(duì)運(yùn)動(dòng)目標(biāo)圖像采集質(zhì)量的影響，以風(fēng)洞中的羽毛球?yàn)閷?duì)象，優(yōu)化了采集環(huán)境；對(duì)由于運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的圖像模糊進(jìn)行了復(fù)原；對(duì)圖像的特征進(jìn)行了提取并基于支持向量機(jī)理論設(shè)計(jì)了羽毛球飛行及落點(diǎn)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(diǎn)，針對(duì)運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的拍攝，對(duì)圖像傳感器進(jìn)行了選??；定性的分

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

4、徑，擺動(dòng)幅度及轉(zhuǎn)速。文中利用圖像二值化后的形狀特征測(cè)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(dòng)幅度；利用球頭上特征點(diǎn)的位置在序列圖像中的變化估算羽毛球的轉(zhuǎn)速。⑷對(duì)圖像中提取出的特征值進(jìn)行分析，優(yōu)化了基于決策樹的分類器結(jié)構(gòu)：利用先驗(yàn)知識(shí)，設(shè)計(jì)基于支持向量機(jī)的分類器，對(duì)圖像進(jìn)行分類，并對(duì)其分類誤差進(jìn)行分析。本文中圖像處理系統(tǒng)采用matlab及VC編程，對(duì)風(fēng)洞中羽毛球的飛行與落點(diǎn)進(jìn)行了分析并實(shí)現(xiàn)了分類。有一定的理