基于壓縮感知理論的智能機(jī)器人視覺圖像的重構(gòu)算法研究.pdf

1、本文首先介紹了機(jī)器視覺伺服系統(tǒng)研究的現(xiàn)狀，經(jīng)過對(duì)比分析指出了現(xiàn)有機(jī)器人視覺導(dǎo)航系統(tǒng)的不足之處。機(jī)器人視覺圖像具有背景復(fù)雜、實(shí)時(shí)性高等特點(diǎn)，對(duì)圖像采集及處理的實(shí)時(shí)性要求很高。基于傳統(tǒng)奈奎斯特信號(hào)采樣方法發(fā)展起來的視覺傳感器不能滿足這一要求。近年來出現(xiàn)的壓縮感知理論已成為一個(gè)熱門研究領(lǐng)域，其能夠克服傳統(tǒng)奈奎斯特信號(hào)采樣方法的缺點(diǎn)，通過采集少量的信號(hào)值就可實(shí)現(xiàn)對(duì)信號(hào)的精確重構(gòu)，具有采集速度快、存儲(chǔ)量小的特點(diǎn)，對(duì)機(jī)器人視覺處理具有重要意義。

2、r>　　本文基于壓縮感知理論，針對(duì)機(jī)器人視覺圖像重構(gòu)過程中計(jì)算量太大導(dǎo)致的處理時(shí)間過長(zhǎng)，處理精度不夠的問題，提出了一種分塊變步長(zhǎng)自適應(yīng)壓縮感知重構(gòu)算法。首先，對(duì)圖像信號(hào)進(jìn)行分塊，對(duì)每個(gè)圖像子塊信號(hào)進(jìn)行測(cè)量;接著，對(duì)每個(gè)子塊測(cè)量信號(hào)進(jìn)行變步長(zhǎng)自適應(yīng)匹配追蹤算法進(jìn)行重構(gòu)計(jì)算，得到每一圖像子塊的重構(gòu)值，并將其整合得到整幅圖像的重構(gòu)值;最后，對(duì)該算法進(jìn)行了仿真研究。結(jié)果表明，該方法利用少數(shù)的采樣及較短的時(shí)間就可以表示原信號(hào)。和傳統(tǒng)重構(gòu)方法相比，

3、本方法具有更高的精度和更快的速度，在一定程度上滿足于機(jī)器人視覺對(duì)實(shí)時(shí)性的要求。
　　在實(shí)際的圖像采集和數(shù)據(jù)傳輸過程中，重構(gòu)圖像的質(zhì)量無可避免的會(huì)受到噪聲的干擾，影響機(jī)器人的判斷。對(duì)于含噪情形下機(jī)器人視覺圖像信號(hào)的重構(gòu)問題，經(jīng)研究，本文提出了一種基于小波變換的分塊變步長(zhǎng)自適應(yīng)壓縮感知重構(gòu)算法。首先，對(duì)含噪圖像信號(hào)進(jìn)行離散小波變換，使圖像噪聲達(dá)到很好的去相關(guān)性;其次，對(duì)變換后的圖像信號(hào)進(jìn)行分塊，對(duì)每個(gè)圖像子塊信號(hào)進(jìn)行測(cè)量;接著，對(duì)每個(gè)