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无源导航技术:基于光流信息对单个物体运动的分析和碰撞时间估计

时间:2023-06-21 理论教育 版权反馈
【摘要】:本章中,我们将利用光流信息来研究一种被称为无源导航的问题。因此,我们可以针对:对应于单个物体的图像区域,来进行研究。对于两种特殊的运动情况:平动和转动,我们可以得到其解析解。作为这方面的一个应用,在本章的最后,我们介绍了碰撞时间估计技术。对于引导“智能无人平台”在特定环境中运动的问题,相机和场景之间的相对运动信息是非常有用的,估计出的碰撞时间可以为无人车的智能控制提供依据。

无源导航技术:基于光流信息对单个物体运动的分析和碰撞时间估计

本章中,我们将利用光流信息来研究一种被称为无源导航的问题。我们希望从时变图像(或者,其对应的离散形式:图像序列)中,判断出相机运动情况。我们的前提假设是:相机和固定的场景之间进行相对运动。如果场景中有多个物体,并且,物体各自进行独立的运动,那么,我们的前提假设是,图像已经被分割为:对应于场景中的不同运动物体的不同区域。因此,我们可以针对:对应于单个物体的图像区域,来进行研究。令人惊奇的是:如果运动中包含平动成分,那么,在恢复出相机的运动情况的同时,我们还可以得到一个很有意义的“副产品”:物体的表面形状。

我们会讨论:用于解决这个问题的三种现有方法。然后,我们会将注意力集中在:最小二乘方法,即:将图像中的所有信息全部考虑进去。对于两种特殊的运动情况:平动和转动,我们可以得到其解析解。对于更一般的情况,我们会得到:一组非线性方程。我们只能用迭代方法来求解该非线性方程。(www.xing528.com)

对于一些特殊情况(例如平面物体),我们可以尝试直接估计物体的运动信息(而不需要计算光流)。作为这方面的一个应用,在本章的最后,我们介绍了碰撞时间估计技术。对于引导“智能无人平台”(例如无人车)在特定环境中运动的问题,相机和场景之间的相对运动信息是非常有用的,估计出的碰撞时间可以为无人车的智能控制(加速或减速)提供依据。

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