计算机视觉实验报告VIP免费

计算机视觉实验报告SC09023008胡幸福概述计算机视觉是使用计算机及相关设备对生物视觉的一种模拟。它的主要任务就是通过对采集的图片或视频进行处理以获得相应场景的三维信息，就像人类和许多其他类生物每天所做的那样。原理计算机视觉就是用各种成象系统代替视觉器官作为输入敏感手段，由计算机来代替大脑完成处理和解释。计算机视觉的最终研究目标就是使计算机能象人那样通过视觉观察和理解世界，具有自主适应环境的能力。要经过长期的努力才能达到的目标。因此，在实现最终目标以前，人们努力的中期目标是建立一种视觉系统，这个系统能依据视觉敏感和反馈的某种程度的智能完成一定的任务。有不少学科的研究目标与计算机视觉相近或与此有关。这些学科中包括图象处理、模式识别或图象识别、景物分析、图象理解等。由于历史发展或领域本身的特点这些学科互有差别，但又有某种程度的相互重迭。应用1.图象处理图象处理技术把输入图象转换成具有所希望特性的另一幅图象。例如，可通过处理使输出图象有较高的信-噪比，或通过增强处理突出图象的细节，以便于操作员的检验。在计算机视觉研究中经常利用图象处理技术进行预处理和特征抽取。2.模式识别（图象识别）模式识别技术根据从图象抽取的统计特性或结构信息，把图象分成予定的类别。例如，文字识别或指纹识别。在计算机视觉中模式识别技术经常用于对图象中的某些部分，例如分割区域的识别和分类。3.图象理解（景物分析）给定一幅图象，图象理解程序不仅描述图象本身，而且描述和解释图象所代表的景物，以便对图象代表的内容作出决定。在人工智能视觉研究的初期经常使用景物分析这个术语，以强调二维图象与三维景物之间的区别。图象理解除了需要复杂的图象处理以外还需要具有关于景物成象的物理规律的知识以及与景物内容有关的知识。在建立计算机视觉系统时需要用到上述学科中的有关技术，但计算机视觉研究的内容要比这些学科更为广泛。计算机视觉的研究与人类视觉的研究密切相关。为实现建立与人的视觉系统相类似的通用计算机视觉系统的目标需要建立人类视觉的计算机理论。实验一图像系统的计算机模拟目的：（1）熟悉成像的原理及像点和景物点的关系（2）练习编程具体要求：（1）立方体自定义（2）成像在二维平面的中心部分（3）处理遮挡原理：投影变换（projectiontransformation）是将一种地图投影点的坐标变换为另一种地图投影点的坐标的过程。研究投影点坐标变换的理论和方法。考虑由理想的针孔照相机成像的情形，其成像模型如下图所示：先来解析一下这个图，定义一个坐标系，称为世界坐标系（WC）OXYZ，假设成像平面在OXY面上，记为O'X'Y'。其中P（x,y,z）为物体上一点，z为物体的深度，该点经过投影变换投到成像平面上的点为Pi（xi,yi）。透镜就相当于一个针孔，设其坐标位置为(0,0,f),f称为焦距。连接物体点与针孔的直线被称作投影线，由几何知识可知，在该投影线上的所有点将会只投影到一个点，即投影变换不是深度保持的变换。在这种坐标系的选择下，所述的透视变换式为：这里，物点和像点分别由p(x,y,z)和pi(xi,yi)所给出。实验内容：(1)定义一个正方体。要想得到一个正方体知道一个顶点和边长就可以。我们以上面所说的模型为例，(xO,yO,zO)为第一个顶点位置，边长为Lx,Ly,Lz,因为这里是正方体，所以Lx=Ly=Lz。知道正方体的顶点和边长，按照一定的规则就可以画出正方体了。(2)按照上面投影变换公式可以得到变换后的坐标。在这里，我们是将一个正方体进行透视变换，所用的是点光源，这里我们不是把正方体的8各点进行变换，而是将组成正方体的8条线上的每个点来进行投影变换，所得到的在投影平面上的所有点的连线就是正方体在成像平面上投影。程序如下：fijnctionbozplot3丈念观Ls』JjGL屋)zOzOzO+Lzzd+LzzO];z=[zOzO+LzzO+Lzindes=zeros(6j5);mdes(lj:indeK⑵：’index(昂:indes(4j:'irides(5j:indeK(6j:fork=l:6plot3(x(index(kj:))』y(index(kj:)),z(index(kj■:)))holdonKlabel厂才);ylabelCy?);zlabelCzJ);endholdonKl=zO;K2=K0;K3=K0;K4=^0;Z5=^0+LK;K6=ZO+LS;K7=KO+LK:K8=XO+LKyl=yO;y2=y0;y3=yO+Ly;y4=yO+Ly;y5=y0;y6...