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如何设计光电感知系统的成像和视觉模式

时间:2023-06-21 理论教育 版权反馈
【摘要】:视觉感知系统的输入还是一张给定的图像,但是,系统所输出的“描述”并不是目标识别结果,而是玻璃的曲面形状。因此,图1.15成像的方式是多种多样的。我们可以用如下公式:光电感知=成像+视觉来描述一个光电感知系统。图1.16照射到河面上的光经过河面上微小波纹的反射以后,生成了桥洞底部明暗相间的“条纹状”亮度模式。要有效获取场景的描述信息,除了考虑“后端”的视觉感知算法外,还要设计“前端”的成像模式和方法!

如何设计光电感知系统的成像和视觉模式

我们再次强调:本书中所谈到的图像并不等同于我们平时所看见的图片或者照片,而是对环境进行测量后得到的数据记录结果。我们平时生活中所看见的图片或者照片,只是一种特殊的图像。成像的方式是多种多样的,例如:图1.15中所示的折射成像。我们可以通过对玻璃进行雕刻,使得当一束光透过玻璃时,在屏幕上形成特定图像。此时,视觉感知要解决的问题是:应该如何去雕刻这块玻璃,才能够生成给定的图像?要完成这一任务,需要对成像原理,例如:光的折射原理、叠加原理等有深刻的理解。视觉感知系统的输入还是一张给定的图像,但是,系统所输出的“描述”并不是目标识别结果,而是玻璃的曲面形状。机械臂或3D打印机将根据该描述(曲面形状)生成指令程序,从而将这块玻璃制造(雕刻或打印)出来。

图1.15 成像的方式是多种多样的。我们可以通过对玻璃进行雕刻,使得当一束光透过玻璃时,在屏幕上形成特定图像。此时,视觉感知系统所输出的“描述”是玻璃的曲面形状。机械臂或3D打印机将根据该描述来制造这块玻璃。

再如,图1.16中所示的反射成像。照射到河面上的光经过河面上微小波纹的反射以后,生成了桥洞底部明暗相间的“条纹状”亮度模式。因此,图1.16中桥洞底部的“条纹状”图像是对河面上微小波纹的一种测量结果。此时,视觉感知系统的输入是:桥洞底部明暗相间的“条纹状”图像,系统所输出的“描述”是:河面上微小波纹的分布和形状。要完成这一任务,需要对成像原理,例如:光的反射原理、叠加原理等有深刻的理解。在图1.16中,通过直接观测河面所在的图像区域,难以推测出河面上微小波纹的分布和形状。因此,

图1.16 照射到河面上的光经过河面上微小波纹的反射以后,生成了桥洞底部明暗相间的“条纹状”亮度模式。

•要有效获取场景的描述信息,除了考虑“后端”的视觉感知算法外,还要设计“前端”的成像模式和方法!(www.xing528.com)

我们再次强调:光电感知系统的设计包括如下两个方面的内容,

1.对成像方式和成像系统的设计;

2.对图像分析和信息提取方法的设计。

并且,必须将两者紧密地结合在一起!我们可以用如下公式:

光电感知=成像+视觉

来描述一个光电感知系统。视觉算法只是光电感知的“后端”部分,“前端”的成像方式方法同样重要!本书的后续章节将围绕这两方面内容开展深入研究!

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