基于计算机视觉的违章停车智能监控系统

针对违章停车的检测范围广、时间与位置不确定、车辆大小种类多、车辆身份难以自动识别等问题,设计了一种全方位视觉传感器(ODVS)和高速快球摄像机相融合的违章停车智能监控系统;利用ODVS在动态图像序列中进行大范围多目标车辆对象的检测与跟踪,得到大范围内各跟踪车辆对象目标的位置、大小、运动轨迹等信息;一旦发现车辆对象停留在非泊车位上一段时间后,控制高速快球对车辆对象进行抓拍,接着对抓拍图像进行车牌识别;实验结果表明,通过ODVS和高速快球摄像机的视频图像信息融合,即使在车辆对象非约束的情况下也能很好地获取到可用于车牌识别的图像,同时能满足多目标实时检测与跟踪的要求;该系统不仅能给欲违章停车的司机提供警示信息,同时也能给数字城管、执法部门装备一双智能化的慧眼。     

智能全方位视觉传感器及其应用研究

全方位视觉传感器(ODVS,Omni-Directional Vision Sensor)是传感器网络的一种重要部件.该文研究了ODVS的设计、嵌入式Linux ODVS系统结构、ODVS视频服务器及ODVS应用系统软件的开发,详细阐述了基于ODVS的多目标自动跟踪系统的具体应用,给出了实验结果,本研究对传感器网络的高效应用有着重要的应用价值.     

基于全方位计算机视觉的盗窃事件检测

为了实现公共场所的安防监控智能化,结合全方位视觉传感器（ODVS）、动态图像处理等技术设计出一种盗窃事件检测系统。首先,通过ODVS来获得360°无死角、大范围的全景视频防盗检测区域;其次,提出了一种基于两个不同画面更新率的混合高斯模型进行背景建模的动态图像处理方法来获取特殊背景对象,同时还能区分场景内的运动对象和纯背景对象;将被盗窃的物体作为特殊背景对象进行检测。实验结果表明,该盗窃事件检测系统具有检测范围广、检测精度高、鲁棒性好和实时性高等优点。     

基于全方位视觉传感器的车辆违章检测系统的设计

探讨了利用全方位视觉传感器(ODVS)以及计算机视觉等技术来实现对交岔路口的车辆违章智能视频监控,采用ODVS来获取整个交岔路口的全景视频图像;通过混合高斯模型提取在全景视频图像中的车辆对象前景;使用camshift跟踪算法跟踪行驶车辆对象;依据交通法规,通过对比红绿灯、车道和车辆运动等状态来判断车辆对象是否有违章行为;实验结果表明,所设计的违章检测系统能自动检测出多种车辆违章行为,为交通执法部门提供了一种智能化的检测手段。     

基于全景视觉的移动机器人的运动目标检测

在动态背景下的运动目标检测中,由于目标和背景两者都是各自独立运动的,在提取前景运动目标时需要考虑由移动机器人自身运动引起的背景变化。仿射变换是一种广泛用于估计图像间背景变换的方法。然而,在移动机器人上使用全方位视觉传感器(ODVS)时,由于全方位图像的扭曲变形会 造成图像中背景运动不一致,无法通过单一的仿射变换描述全方位图像上的背景运动。将图像划分为网格窗口,然后对每个窗口分别进行仿射变换,从背景变换补偿帧差中得到运动目标的区域。最后,根据ODVS的成像特性,通过视觉方法解析出运动障碍物的距离和方位信息。实验结果表明,提出的方法能准确检测出移动机器人360°范围内的运动障碍物,并实现运动障碍物的精确定位,有效地提高了移动机器人的实时避障能力。     

基于全方位视觉的自动门安全和节能检测技术

针对自动门运行过程中的效率及安全问题,提出了一种基于全方位视觉传感器(ODVS)的自动门安全和节能智能检测技术。首先,采用ODVS采集自动门周边的360°全景图,并对全景图像按检测要求进行预处理;接着,采用一种运动历史/能量图像(MHoEI)算法来检测和跟踪运动目标前景对象;然后,根据前景对象的运动方向和空间位置等信息来分析行人的行为;最后,根据行人的行为和状态来控制自动门的开启和关闭,以达到自动门安全性、节能性和舒适性的控制目标。实验结果表明,该检测方法能有效地识别自动门周围的行人行为,有助于避免各种自动门安全隐患发生,同时能高精度统计出进出自动门的人流量。     

基于全方位视觉的多目标跟踪技术

为了快速准确地检测并跟踪多目标对象, 提出了一种基于全方位视觉的多目标对象跟踪方法. 首先采用全方位视觉传感器(ODVS)实时地采集现场360°全景视频图像;接着融合运动历史图像算法(MHI)和运动能量算法(MEI)实现了快速高效的MHoEI(Motion History or Energy Images)自动跟踪算法, 对多目标对象进行检测和跟踪;最后, 本文采用面向对象技术融合目标对象进行匹配跟踪实验结果表明本文提出的方法能较好地跟踪多目标对象, 具有鲁棒性高、运算量小、便于硬件实现、高效等优点.     

双目立体全景视觉传感器的三维测量精度的研究

从全方位视觉传感器ODVS( Omni-Directional Vision Sensor)的成像原理出发,指出双目立体全方位视觉传感器BOD-VS (Binocular stereo Omni- Directional Vision Sensor)的测量精度受基线距、测量距离和摄像机采集图像量化精度的影响;在同等条件下,证明了BODVS测量精度与基线距成正比、与测量距离平方成反比;为了便于进一步分析影响BODVS测量精度的因素,提出了一种ODVS的标定方法,并使用标定结果,在BODVS的基线距分别为62. 198 cm、82. 198 cm和102.198cm下,通过测距实验验证了上述结论.     

基于全方位计算机视觉的遗留物检测系统

针对目前在遗留物检测方面所存在的检测范围小、误检率过高和无法捕捉到遗留物放置者等问题,设计了一种基于全方位计算机视觉的遗留物检测系统;首先,采用全方位视觉传感器(Omni-Directional Vision Sensors,ODVS)来获得更大范围的全景视频检测区域;其次,利用一种基于两个不同更新率的改进的混合高斯分布模型的建模方法,获得两个背景模型,再通过当前帧与获得的两个背景模型进行差分运算得到当前帧的暂时静止对象;再次,根据时间指标和距离指标判定暂时静止对象是否属于遗留物;最后,将遗留物所处的空间展开成透视图来进行报警;实验结果表明,该系统能有效地检测全景范围内的遗留物,具有较高的检测精度和鲁棒性。     

嵌入式全方位视觉跟踪器

为了实现自引导车AGV(automatic guided vehicle)的自主导航,设计一种基于全方位视觉的嵌入式跟踪器.该跟踪器将鱼眼镜头与现场可编程门阵列(FPGA)、数字信号处理器(DSP)以及CMOS感光芯片相集成,实现一种小型化、结构化的设计.在此跟踪器上移植改进的均值漂移和粒子滤波相结合的跟踪算法,实现基于鱼眼图像的动态多目标跟踪,并通过与传统算法的分析、比较来体现改进算法的优越性.实验结果表明本文所研究的跟踪器具有良好的跟踪效果,满足实时性、准确性和鲁棒性的要求.     

基于全方位视觉的人证同一性检验装置

针对目前人证同一性检测效率低,精度差,证件信息使用不充分等同题,提出了一种由身份证读卡器、全方位视觉传感器(ODVS,Omni--Directional Vision Sensors)和嵌入式系统构成的人证同一性检验装置;通过身份证读卡器读取身份证内的身份证持有者的人脸图像,采用ODVS抓拍身份证持有者的人脸图像,然后利用模块2DPCA算法将身份证内的人脸图像与抓拍的人脸图像进行比对,根据比对的结果得出的Frogenous范数与已设置好的阈值进行比较,若小于阈值就判定为身份证持有者和证件所有者是同一个人;实验结果表明,设计的人证同一性检验装置具有检验速度快、验证精度高,被检验者非约束、系统鲁棒性高等优点.     

同向式双目立体全方位视觉传感器的设计

为了获取立体全景图像,利用双曲面折反射镜面构成的全方位视觉传感器(Omni-Directional Vision Sensor,ODVS)具有固定单视点、水平方向360°、垂直大范围视场等成像特点,将两个具有相同成像参数的ODVS以面对背方式进行组合构成一种新型的双目立体全方位视觉传感器;组合时将上下两个ODVS的单视点固定在同一轴线上,并将两个ODVS的成像平面垂直于该轴线;组合而成的双目立体全方位视觉传感器能简化成像单元的标定、极线的配准以及特征点匹配等繁琐的步骤.实验结果表明,设计的双目立体全方位视觉传感器能有效解决极线约束难题、快速实现全景立体图像的特征点匹配、降低物点深度测量的复杂度.     

具有无线通信和全景视觉功能的集装箱吊具

集装箱吊装过程中将集装箱吊具上的四角旋锁对准集装箱的角孔是一项高难度的工作,针对目前在吊装作业时集装箱的角孔位置看不见,对不准等问题,提出了一种具有无线通讯和全景视觉功能的集装箱吊具;首先,采用全方位视觉传感器(Omni-Direction-al Vision Sensors,ODVS)来采集集装箱的顶部全景视频图像,以便装卸人员能快速地将集装箱吊具对准集装箱的角孔;其次,利用无线通讯技术将所采集的全景视频图像传输到驾驶室的显示屏幕上;通过对1m和30m位置的图像采集试验结果说明,这种带有无线通讯和全景视觉功能的集装箱吊具抗干扰性能好、无需布线、安装方便等优点,可以实现集装箱装卸过程的全景实时无死角监控.     

基于动态图像理解的节能空调控制器设计

探讨了全方位视觉传感器、动态图像理解、占空比(PWM)控制技术在空调节能上的应用;介绍了如何通过对室内全方位视频图像进行识别与理解,获得空调室内人数等信息,并根据室内人数对空调室外机进行占空比控制,实现"按需供气",从而达到空调节能的目的;此外提出了平均错开削峰控制方法来保证空调用电季节的电网安全;基于动态图像理解的节能空调控制器是解决空调节能问题的一种新尝试,它不仅能节约能源,同时也减轻了环境的污染。