远程视觉感知与呈现方法的研究

摘要

在许多危险的人类无法直接进入的环境中，需要遥控操作无人机械进行作业。传统的无人机械通过固定的摄像机进行远程场景的拍摄，采用平面显示设备进行视频的呈现，这种方式的局限性在于：摄像机探测视场角窄、探测方向调节不便、场景深度信息缺失等，通过这种方法进行视觉感知会降低遥控作业效率，提高操作错误率。研究能够提供立体感、沉浸感、大探测视场角的远程视觉感知系统非常重要。 针对上述问题，本文对远程视觉感知与呈现方法进行了研究与探索，主要工作包括： （1）搭建远程视觉感知实验系统。系统通过立体摄像机拍摄远程场景的立体视频，利用高速云台的头部随动控制增大探测视角，采用头盔显示器作为显示设备提升使用时的体视感与沉浸感。系统结构简单，功能完善，能够为使用者提供高场景临近感的视觉体验。 （2）改进远程场景立体视频的处理与呈现方法。首先根据立体视觉双目视差融合原理，采用一种简单有效的旋转变换方法对立体视频进行几何校正，消除人眼难以融合的垂直视差；然后通过亮度直方图匹配算法，消除立体视频中影响观看舒适度的亮度差异；最后结合头盔显示器成像模型，提出了一种改善深度感知一致性的尺度变换方法。 （3）实现立体视觉中的增强现实。通过下采样图像的标志物检测与像素坐标点的尺度恢复提升立体视觉中增强现实的跟踪注册速度，并将该方法应用于本文的系统测试中，通过改进的Howard-Dolman测试法完成系统体视锐度的测量，采用口头估计法对系统绝对距离感知效果进行测试，验证尺度变换方法的有效性。

目录

第一个书签之前