计算机视觉技术在交通工程测量中的应用理工论文
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一、引言
随着科技的发展,计算机替代人的视觉与思维已经成为现实,这也是计算机视觉的突出显现。那么在物体图像中识别物体并作进一步处理,是客观世界的主观反应。在数字化图像中,我们可以探寻出较为固定的数字联系,在物体特征搜集并处理时做到二次实现。这既是对物体特征的外在显现与描绘,更是对其定量信息的标定。从交通工程领域的角度来看,该种技术一般应用在交管及安全方面。监控交通流、识别车况及高速收费都是属于交通管理的范畴;而对交通重大事件的勘察及甄别则是交通安全所属。在这个基础上,笔者对计算机视觉系统的组成及原理进行了分析,并形成视觉处理相关技术研究。
二、设计计算机视觉系统构成
计算机视觉处理技术的应用是建立在视觉系统的建立基础上的。其内部主要的构成是计算机光源、光电转换相关器件及图像采集卡等元件。
(一)照明条件的设计。在测量物体的表征时,环境的创设是图像分析处理的前提,其主要通过光线反射将影像投射到光电传感器上。故而要想获得清晰图像离不开照明条件的选择。在设计照明条件时,我们通常会视具体而不同处理,不过总的目标是一定的,那就是要利于处理图像及对其进行提取分析。在照明条件的设定中,主动视觉系统结构光是较为典型的范例。
(二)数据采集的处理。如今电耦合器件(CCD)中,摄像机及光电传感器较为常见。它们输出形成的影像均为模拟化的电子信号。在此基础上,A模式与D模式的相互对接更能够让信号进入计算机并达到数字处理标准,最后再量化入计算机系统处理范围。客观物体色彩的不同,也就造就了色彩带给人信息的差异。一般地黑白图像是单色摄像机输入的结果;彩色图像则需要彩色相机来实现。其过程为:彩色模拟信号解码为RGB单独信号,并单独A/D转换,输出后借助色彩查找表来显示相应色彩。每幅图像一旦经过数字处理就会形成点阵,并将n个信息浓缩于每点中。彩色获得的图像在16比特,而黑白所获黑白灰图像则仅有8比特。故而从信息采集量上来看,彩色的图像采集分析更为繁复些。不过黑白跟灰度图像也基本适应于基础信息的特征分析。相机数量及研究技法的角度,则有三个分类:“单目视觉”、“双目”及“三目”立体视觉。
三、研究与应用计算机视觉处理技术
从对图像进行编辑的.过程可以看出,计算机视觉处理技术在物体成像及计算后会在灰度阵列中参杂无效信息群,使得信息存在遗失风险。成像的噪声在一定程度上也对获取有效信息造成了干扰。故而,处理图像必须要有前提地预设分析,还原图像本相,从而消去噪音。边缘增强在特定的图像变化程度中,其起到的是对特征方法的削减。基于二值化,分割图像才能够进一步开展。对于物体的检测多借助某个范围来达到目的。识别和测算物体一般总是靠对特征的甄别来完成的。
四、分析处理三维物体技术
物体外轮扩线及表面对应位置的限定下,物体性质的外在表现则是其形状。三维物体从内含性质上来看也有体现,如通过其内含性质所变现出来的表层构造及边界划定等等。故而在确定图像特征方面,物体的三维形态是最常用的处理技术。检测三维物体形状及分析距离从计算机视觉技术角度来看,渠道很多,其原理主要是借助光源特性在图像输入时的显现来实现的。其类别有主动与被动两类。借助自然光照来对图像获取并挖掘深入信息的技术叫做被动测距;主动测距的光源条件则是利用人为设置的,其信息也是图像在经过测算分析时得到的。被动测距的主要用途体现在军工业保密及限制环境中,而普通建筑行业则主要利用主动测距。特别是较小尺寸物体的测算,以及拥有抗干扰及其他非接触测距环境。
(一)主动测距技术。主动测距,主要是指光源条件是在人为创设环境中满足的,且从景物外像得到相关点化信息,可以适当显示图像大概并进行初步分析处理,以对计算适应功率及信息测算程度形成水平提高。从技术种类上说,主动测距技术可分为雷达取像、几何光学聚焦、图像干扰及衍射等。除了结构光法外的测量方法均为基于物理成像,并搜集所成图像,并得到特殊物理特征图像。从不同的研究环境到条件所涉,以结构光法测量作为主要技术的工程需求较为普遍,其原理为:首先在光源的设计上由人为来进行环境考虑测算,再从其中获取较为全面的离散点化信息。在离散处理后,此类图像已经形成了较多的物体真是特征表象。在此基础上,信息需要不断简化与甄别、压缩。如果分析整个物体特征信息链,则后期主要体现在对于数据的简化分析。如今人们已经把研究的目光转向了结构光测量方法的应用,体现在物体形状检测等方面。
(二)被动测距技术。被动测距,对光照条件的选择具有局限性,其主要通过对于自然光的覆盖得以实现。它在图像原始信息处理及分析匹配方面技术指向较为突出。也通过此三维物体之形状及周围环境深度均被显露。在图像原始信息基础上的应用计算,其与结构光等相比繁杂程度较高。分析物体三维特性,着重从立体视觉内涵入手,适应物体自身特点而存在。不过相对来说获得图像特征才是其适应匹配的条件保障。点、线、区域及结构纹理等是物象特征的主体形式。其中物特较为基础与原始的特征是前两个特征,同时它们也是其他相关表征的前提。计算机系统技术测量基本原理为对摄像机进行构建分析,并对其图像表征进行特征匹配,以得到图像不同区间的视觉差异。
五、结束语
通过对计算机视觉技术的研究,悉知其主要的应用领域及技术组成。在系统使用的基础上深入设计,对系统主要构成环节进行分析。从而将三维复杂形态原理、算法及测量理论上升到实际应用。随着社会对于计算机的倚赖程度增加,相信该技术在建筑或者其他领域会有更加深入的研究及应用。
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