基于.-图像识别的定位技术

...wd......wd......wd...申请受理编号：工程密级：□公开□秘密□机密□绝密国家高技术研究开展方案〔863方案〕主题工程申请书技术领域名称：主题工程名称：牵头申请单位：工程申请负责人：中华人民共和国科学技术部二〇年月日填写说明一、请严格按照表中要求填写各项。二、主题工程由法人提出申请，可以由一家单位申请，也可以由多家单位联合申请,联合申请单位不超过10家。工程牵头申请单位指定一名自然人担任工程申请负责人。每个工程申请只能有一个牵头申请单位和一个申请负责人，在该工程批准后的实施过程中，是该工程的牵头单位和首席专家。三、申请书中第一次出现外文名词时，要写清全称和缩写，再出现同一词时可以使用缩写。四、组织机构代码是指工程申请单位组织机构代码证上的标识代码，它是由全国组织机构代码管理中心所赋予的唯一法人标识代码。五、申请者应客观、真实地填报申请材料，尊重他人知识产权，遵守国家有关知识产权法规。在申请书中引用他人研究成果时，必须以脚注或其他方式注明出处，引用目的应是介绍、评论与自己的研究相关的成果或说明与自己的研究相关的技术问题。对于伪造、篡改科学数据，抄袭他人著作、论文或者剽窃他人科研成果等科研不端行为，一经查实，将记入信用记录。六、填写主题工程申请书时，需同时填写工程拟下设课题的课题申请书，一并提交国家科技方案工程申报中心。七、工程牵头申请单位的管理员用户需在审核意见中填写单位法定代表人姓名，提交国家科技方案工程申报中心后，即视为审核意见有效。一、工程基本信息工程名称技术领域行业领域工程密级预计完成年限预期成果类型□创造专利□新产品〔或农业新品种〕□新装置□新材料□新工艺〔或新方法，新模式〕□计算机软件□技术标准□论文论著□其他工程牵头申请单位信息单位名称通讯地址单位性质邮政编码所在地区单位主管部门联系组织机构代码号码单位成立时间电子信箱工程申请负责人信息姓名性别出生日期职称最高学位从事专业固定移动号码电子信箱证件类型证件号码您是□中国科学院院士□中国工程院院士□外国科学院院士□千人方案入选者□中科院百人方案□教育部长江学者□基金委国家出色青年□其他工程联系人信息姓名固定移动电子信箱联合申请单位信息单位名称单位性质组织机构代码工程经费来源〔万元〕1、申请从专项经费获得的资助2、自筹经费来源〔1〕其他财政拨款〔2〕单位自有货币资金〔3〕其他资金二、工程主要研究人员情况(本局部字数要求3000字以内)序号姓名性别出生日期职称职务专业累计为本工程工作时间〔人月〕工程中职务〔申请负责人或工程下设课题负责人〕及分担的任务所在单位123456789102.1工程申请负责人主要情况(从事过的主要研究工作及所负责任，主要研究成果、创造专利和获奖情况，在国内外主要刊物上发表论文情况，特别是与本申请工程相关的研究成果情况)2.2工程主要研究人员承担或参与过的863方案和其他国家科技方案课题情况〔请填写下表,如有未尽事宜应进展说明〕姓名课题名称专项经费〔万元〕课题开场时间课题完毕时间所属科技方案在课题组中的职务〔课题负责人或成员〕其他说明事项：

三、工程总体情况(本局部字数要求15000字以内)3.1工程简介〔简要说明工程的总体目标、主要技术和经济指标，主要研究内容等。字数要求1500字以内〕工程总体目标：对一个或多个图像进展处理，获取目标物信息，确定目标物位置。工程主要研究内容分两方面：一。对图像处理，获取目标物信息；二。对目标物的边缘进展检测，确定与周围环境关系，从而进展定位处理。目前技术的主要应用领域可以归纳为以下几个方面：1.单目〔双目〕摄像头实现定位技术2.机器人总动导航技术3.在多种不同恶劣环境(深海，沙漠，航空)下进展定位技术.主要技术:图像匹配方面〔1〕图像预处理：由于检测的环境往往恶劣，所以检测到的图像将受到不同程度的噪声或信号(光照，温度，噪声等)干扰，所以图像预处理是极其重要步骤：1.图像增强(利用空间域法或频率域法减少噪声污染)。2.图像滤波(利用均值滤波法，中值滤波法，自适应滤波法一定程度上消除图像自带的脉冲噪声，椒盐噪声，高斯噪声等)。3.图像锐化(利用Sobel锐化,拉普拉斯算子算法,空间高通滤波方法突出图像边缘信息,加强图像轮廓信息)。4.图像分割(运用多种技术从摄像头中获取目标,常见的算法有边缘分析法(用于检测边界)，聚类法，阈值法，区域生长法，使用分水岭变换法(用于检测区域))。5.形态学图像处理技术〔2〕图像匹配当前主流的图像匹配技术主要有SIFT匹配法和SURF匹配法SIFT匹配最大的优点是尺度不变性，主要步骤分为四步：尺度空间检测—>关键点定位—>方向确定—>关键点描述SURF匹配SURF算法是基于SIFT算法的一种简化算法。优点是速度快，但是准确率下降，误匹配点数目增多从论文来看，国内主流匹配方法是SIFT匹配定位方面传统定位方法用一个构造、精度很高的标定块作为空间参照物，通过空间点和图像点之间的对应关系简历摄像机模型参数的约束，然后通过优化算法来求取这些参数自标定方法不需要标定物，仅依靠多幅图像之间的对应关系进展标定，是的场景未知和摄像机运动任意的一般情况下标定成为可能。自标定算法主要缺乏在于其鲁棒性差基于主动视觉的摄像机标定指与“摄像机的某些运动信息〞下的摄像机标定，与自标定一样，它也是一种仅从图像对应点进展标定的方法，不需要标定物，但需要控制摄像机做某些特殊运动该方法的主要缺陷是成本过高，不适合运动参数未知或无法控制的场合。其他定位技术：蓝牙定位技术:基于承受信号强弱指示的定位技术，具有成本低，使用方便特点，但是精度不高。其定位原理是通过RSSI来估算目标与锚节点的距离，进而算出目标位置。误差来源的原因是：底层协议中会根据需要自动调节发射频率；室内环境中多存在多径效应。其中主要运用的定位算法是:质心定位算法超声波定位技术:一般采用传播时间检测法进展，即测量超声波从发射换能器发出经空气传播到承受换能器所用时间t，将t与其在空间中传播速度相乘，得到超声波此时在空间中传播速度S。通过该方法，可对处于空间坐标系中的物体位置进展测算，实现局域空间定位功能.3.2工程所涉及主要技术的国内外开展现状、趋势以及知识产权状况的分析1.2.1摄像机标定研究现状目前，摄像机标定技术可以分为两类：传统摄像机标定技术和自标定技术。〔1〕传统摄像机标定技术摄像机标定就是确定摄像机内外参数的过程，这些参数定量地描述了空间物体外表某点的三维几何位置与其在图像中对应点之间的相互关系。摄像机的内部参数指的是摄像机成像的基本参数，摄像机的外部参数指的是摄像机相对于外部世界坐标系的方位。摄像机标定的目的就是获取这些内外参数。传统摄像机标定技术是利用一个标准参照物与其对应图像的约束关系，来确定摄像机模型的参数，可以用一幅以上的图像进展标定，已经有较成熟的方法和理论。较为典型的就是Tsai[1]提出的两步法，其余还有：透视变换标定、双平面标定法、张正友标定法。〔2〕摄像机自标定技术摄像机自标定技术于1992年Hanley和Faugeras等首次提出[5]，目前已成为计算机视觉领域的研究热点之一。它不同于传统的摄像机标定技术，它无须利用一个标准的参照物以获得准确的三维信息，而是通过控制摄像机运动得到图像序列，试图利用从图像序列的匹配信息中得到的约束关系来计算摄像机模型的参数。它非常适用于光学参数〔如焦距、放大倍数等〕随工作任务的变化而变化的场合，而且使在线、实时地矫正摄像机模型参数成为可能。1.2.2图像匹配研究现状图像预处理方面1.图像增强(利用空间域法或频率域法减少噪声污染)。2.图像滤波(利用均值滤波法，中值滤波法，自适应滤波法一定程度上消除图像自带的脉冲噪声，椒盐噪声，高斯噪声等)。3.图像锐化(利用Sobel锐化,拉普拉斯算子算法,空间高通滤波方法突出图像边缘信息,加强图像轮廓信息)。4.图像分割(运用多种技术从摄像头中获取目标,常见的算法有边缘分析法(用于检测边界)，聚类法，阈值法，区域生长法，使用分水岭变换法(用于检测区域))。5.形态学图像处理技术〔2〕图像匹配当前主流的图像匹配技术主要有SIFT匹配法和SURF匹配法SIFT匹配最大的优点是尺度不变性，主要步骤分为四步：尺度空间检测—>关键点定位—>方向确定—>关键点描述SURF匹配SURF算法是基于SIFT算法的一种简化算法。优点是速度快，但是准确率下降，误匹配点数目增多从论文来看，国内主流匹配方法是SIFT匹配3.3本工程需要解决的技术难点和可能的创新点，拟获取的主要知识产权技术难点：光照，温度，噪音等多方面噪声对图像产生的影响造成的误匹配。主要创新点：通过对图像预处理的特殊方法到达使图像显示更为清楚，减少失真。主要知识产权：可以做基于在雾霾情况下的图像匹配研究3.4工程的总体技术路线和可行性分析总体技术路线为：图像匹配〔确定目标物体，获得一个或多个空间参照物〕—>通过摄像头技术对目标物体进展定位图像匹配方面〔1〕图像预处理：由于检测的环境往往恶劣，所以检测到的图像将受到不同程度的噪声或信号(光照，温度，噪声等)干扰，所以图像预处理是极其重要步骤：1.图像增强(利用空间域法或频率域法减少噪声污染)。2.图像滤波(利用均值滤波法，中值滤波法，自适应滤波法一定程度上消除图像自带的脉冲噪声，椒盐噪声，高斯噪声等)。3.图像锐化(利用Sobel锐化,拉普拉斯算子算法,空间高通滤波方法突出图像边缘信息,加强图像轮廓信息)。4.图像分割(运用多种技术从摄像头中获取目标,常见的算法有边缘分析法(用于检测边界)，聚类法，阈值法，区域生长法，使用分水岭变换法(用于检测区域))。5.形态学图像处理技术〔2〕图像匹配当前主流的图像匹配技术主要有SIFT匹配法和SURF匹配法SIFT匹配最大的优点是尺度不变性，主要步骤分为四步：尺度空间检测—>关键点定位—>方向确定—>关键点描述SURF匹配SURF算法是基于SIFT算法的一种简化算法。优点是速度快，但是准确率下降，误匹配点数目增多从论文来看，国内主流匹配方法是SIFT匹配二．定位方面传统定位方法用一个构造、精度很高的标定块作为空间参照物，通过空间点和图像点之间的对应关系简历摄像机模型参数的约束，然后通过优化算法来求取这些参数自标定方法不需要标定物，仅依靠多幅图像之间的对应关系进展标定，是的场景未知和摄像机运动任意的一般情况下标定成为可能。自标定算法主要缺乏在于其鲁棒性差基于主动视觉的摄像机标定指与“摄像机的某些运动信息〞下的摄像机标定，与自标定一样，它也是一种仅从图像对应点进展标定的方法，不需要标定物，但需要控制摄像机做某些特殊运动该方法的主要缺陷是成本过高，不适合运动参数未知或无法控制的场合。3.5工程研究的年度进度安排3.6工程预期研究成果及应用前景分析〔预期可获得的成果、知识产权、人才培养、基地建设等情况；预期研究成果的国内外应用或市场现状、潜在用户、市场前景，经济效益和社会作用等〕

四、工程实施方案〔本局部字数要求10000字以内〕4.1工程任务分解情况课题名称建议课题承担单位*建议课题负责人身份证件号码建议专项经费〔万元〕*注：工程下设课题的建议承担单位必须从工程牵头申请单位和联合申请单位中产生。其它说明事项：4.2工程下设各课题与工程总体目标之间的关系4.3工程组织方式及管理机制〔主要说明各课题围绕工程总体目标的分工、协作机制，课题研究成果围绕工程总体目标集成的组织实施方式等〕

五、工程牵头申请单位及联合申请单位情况〔本局部字数要求2000字以内〕5.1工程牵头单位基本情况〔包括单位的经济技术实力、组织管理水平、相关研究根基，科研人员、科研投入、科研成果应用，拥有创新型企业、国家〔重点〕实验室、国家工程技术研究中心等国家级科研基地情况，以及承担国家方案工程/课题等情况〕5.2联合申请单位基本情况〔简要介绍相关单位的研究根基等情况〕

六、附件6.1工程牵头申请单位和联合申请单位之间的联合申请协议或合同〔协议或合同中应加盖所有申请单位的公章并扫描上传至附件中，假设工程只有一家申请单位可不填写此项〕6.2其他

七、审核意见工程牵头申请单位意见法定代表人姓名：二〇年月日

八、声明本工程牵头申请单位及申请负责人承诺：工程申请书中所有信息真实准确。如有失实，愿意承担相关责任。工程申请负责人姓名：工程牵头申请单位法定代表人姓名：年月日其他需要声明的事项是否1.本工程研