虛擬現(xiàn)實(shí)遙現(xiàn)遙控遠(yuǎn)程前端的視覺系統(tǒng)研究.pdf

1、在虛擬現(xiàn)實(shí)遙現(xiàn)遙控系統(tǒng)中,由機(jī)器人參與的前端和由人控制的終端需要進(jìn)行實(shí)時(shí)交互.但由于數(shù)據(jù)量龐大以及惡劣的網(wǎng)絡(luò)傳輸信道等原因的限制,圖像傳輸往往造成嚴(yán)重的時(shí)延,這是虛擬現(xiàn)實(shí)遙現(xiàn)遙控系統(tǒng)急需解決的難點(diǎn).依據(jù)現(xiàn)代圖像壓縮編碼技術(shù)思想,本文給出一種傳輸方案:即由前端傳輸?shù)牟皇钦鶊D像,而是中遠(yuǎn)距離目標(biāo)的視覺要素:目標(biāo)類別、數(shù)量、位置、距離、姿態(tài)、速度等;終端根據(jù)得到的視覺要素進(jìn)行判斷,由目標(biāo)模型庫(kù)得到整幅圖像并生成虛擬現(xiàn)實(shí)場(chǎng)景,從而有效地傳送反

2、饋指令控制機(jī)器人;終端若要觀察場(chǎng)景,可由前端傳送經(jīng)過壓縮的圖像,減輕傳輸信道的壓力,實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)交互.結(jié)合本文設(shè)定的實(shí)際情況,為了得到目標(biāo)視覺要素,需要前端的機(jī)器人完成目標(biāo)識(shí)別跟蹤和特征點(diǎn)對(duì)應(yīng).這種要求涉及到視覺研究的本質(zhì)和方向.作為視覺研究的一種探索,本文探討了視覺注意和視覺融合,并以此為依據(jù)給出了多模型視覺系統(tǒng)技術(shù)思想,即:以極指數(shù)柵格技術(shù)為基礎(chǔ)的視覺機(jī)理模型,以視覺不變量為基礎(chǔ)的視覺功能模型,以目標(biāo)識(shí)別跟蹤為基礎(chǔ)的視覺行為模型及其有機(jī)

3、融合,形成一個(gè)與人的生理視覺有某種程度相似的視覺系統(tǒng)方案,并用來得到目標(biāo)視覺要素.其中極指數(shù)柵格技術(shù)起核心作用,它的最大特點(diǎn)是與人的生理視覺機(jī)理有某種程度的相似,具有探索的意義.為了實(shí)現(xiàn)目標(biāo)檢測(cè)和跟蹤,本文首先推導(dǎo)出在極對(duì)數(shù)坐標(biāo)下基于廣義動(dòng)態(tài)圖像模型,采用極對(duì)數(shù)坐標(biāo)下的梯度算子利用全局優(yōu)化類約束的光流計(jì)算公式,無(wú)需存儲(chǔ)原先的鄰域關(guān)系,減少了計(jì)算時(shí)間,可用于實(shí)時(shí)計(jì)算.其次給出了在極對(duì)數(shù)坐標(biāo)下基于光流的目標(biāo)檢測(cè)和跟蹤算法,該方法首先進(jìn)行運(yùn)動(dòng)