图像序列中运动目标深度估计

、
在 人 的 视 觉 系统 中 存 在 一 个 对 于 物 体 大 小变 化
,
获 得 目标 物 体 的 三 维 位置 信 息 是 工业 航 空 航天
以 及 军 事等 领 域 经 常碰 到 的 问 题 传 统 的 基 于 对
∃
、
敏 感 即 对 于 视 网 膜 图 像 中 的 对 应 边 作 反 方 向运 动 特 别 敏 感 的 独 立 通 道 这一 点 已 被 飞 行 员 在 飞 机 着 陆 以 及棒 球运 动 员能准 确 地 判断 高 速 击 来 的
, ,
∃ ∃
,
∃
,
,
,
图
目 标深 度 运 动 和 像 平 面 目 标运 动
,
轴 向像 机 中 心 点 运 动 如 图
,
; 其 中 0 为焦 距
∃
,
Η
为 矩形 平 面 到 像 机之 间 的 距 离 < 当 目标 向 像机 靠
近 时 像 平 面 上 的矩 形 将 逐 渐 增 大 假 设左 右 边 框 运 动 的速 度 分 别 为
,
∃
这 显 然 无法 用 视 差 来解 释 作 深 度
,
∃
∃
运 动 的 物 体 视 角将 连续 变化 由此 引起 物 体 在 二
维 平 面 的运 动 单 眼 正 是通 过 对 这 种 二 维 相 对 运
动 的 检 测 而 产 生 深 度运 动 知 觉
收 稿 日期
,
∃
当物 体 移 动 距 离 远 于 物 体到 像机 中心 点 的 距离 Η 时 其视 角 ∋ 的 小
第
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卷 第 年
月
期
华
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.
∃
85 9
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图 像 序 列 中运 动 目 标 深 度 估 计
丁明跃 刘 国 建
; 图 像 识 别 与人 工 智 能 研 究 所 <
摘来自百度文库
要
通 过对 生 物 视 觉深度运 动知觉 机 理的研 究 推 导 出基 于 深度 运 动知 觉 提 取 三 维 运 动 目 标深 度 信 息
∃
=
或
>
方
向的相对 运 动 变化 可 以 对 于 目标 的深度 运动 进行估 计 经过 采 用 实 际 图像序 列 所进 行 的实 验 获得 了 令人 满
意 的 结果
∃
,
关健 词 分 类号
? 图 像识 别 ? 深 度估 计 ? 图 像序 列 运 动 知 觉
4≅ ΑΒ
如 何从 同 一 场 景 的 单 幅 多 幅 或 序 列 图 像 中
∃
,
应 点 匹 配 的方 法 不 仅 运 算 量 大 而 且 容 易 产 生 误
匹 配 在 人 以 及 其 他 生 物 视 觉 系 统 中则 并 未 采 用
∃
,
棒 球 等 实例 所 证 实 实 验 结果 表 明 人 具 有 能 够 从
,
∃
这 种 方式 基 于 生 理 学 中 的大 小恒 常性 原 理 本 文 推 导 出二 维 图像 平 面 运 动 速 度 与 深 度 的 数 学 关
∃
,
的数 学 模 型 和 计算 公式 研 究结 果表 明
,
根 据 三 维 运 动 目 标在 二 维 成 像平 面 上 的 运动 可 以 判 断是 否存 在深 度
∃
方 向 变化 以 及大 致 区 分 目 标运 动 的 方 向 同 时如果假定 已 知 运 动 目 标的大 小 根据 它 们在 像平 面上
,
视 差 在 立 体 视 觉 中起 关键 作 用 但 对 深 度 运 动 检
测 它 并 不 是 唯 一 的作 用 因 素 事 实 上 单 眼 也 具 有 良好 的深 度 运 动 知 觉 例 如双 眼 间 距 极 小 的 蜜 蜂 和 家蝇 等 昆 虫 在 快速 飞 行时 也 能 精 确定 位或 灵 活
Φ 7 地 相互 追 逐 Ε
系 建 立 了 相 应 的 模 型 这 种模 型 不 仅 可 以 从单 眼 图 像 序 列 中 判 断 目标 是 否 产 生 深 度 方 向 运 动 估
, ,
∃
∃
,
视 网膜 图 像 中提 取 深 度运 动 信 息 的 能 力 单 眼 视
觉 能根 据 目标大 小 的 变 化 来 提 供这 种 信 息 运 动 物 体 视 觉的连 续 变 化 和 视 觉 的 大 小恒 常 性 是 深 度 运 动知 觉 的 心 理 学 基 础
,
∃
6
Χ
和
6
Γ
∃
Γ
5
,
Φ + ∋ 等 Ε 发现
,
变 化很 小 这 就 是 生 物 视 觉 中 的 大 小 恒 常 性 因此
Ι
!! Β
,
一
Α ϑ
】
Α
∃
丁 明跃 男
! ∀
年 生 教 授 武 汉 华 中 理 土 人 产图 像 识 别 与人 工 智 能 研 究 所
,
,
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; Κϑ ϑ
Α
<
∃
, ,
光 学 系统 成 像 于 视 网 膜 然 后 由视 网 膜 将 随 时 空
明 暗变 化 的光 流 分 布 转 换 成 生 物 电信 号 经 过 多
,
输 入 的 视 觉 神 经 网 络 的 并行 处 理 最 终 产 生 各 种
,
视 知 觉 其 中包 括深 度 运 动 知 觉 研 究 表 明 双 眼
∃
∃
,
∃
计运 动的 大 致方 向 同 时也 可 以 估计 出 已 知 大 小 物 体 的深 度 值
∃
,
深 度运 动知觉 数学 模 型
设 一 宽度 为 Χ 高 度 为 Δ 的 矩 形 平面 正 沿 光
,
生 物 视 觉 深 度运 动 知 觉 模 型
∃
、
洲 且 汗
生 物 视 觉 深度 运 动知 觉 在 生 物 视 觉 系 统 中 外 界 景物 首 先 通 过 眼 睛