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公开(公告)号：CN103761737B
公开(公告)日：2016-08-31
申请号：CN201410029520.5
申请日：2014-01-22
Applicant: 北京工业大学
Abstract: 本发明涉及一种基于稠密光流的机器人运动估计方法，包括：对相机的内参和外参进行标定；采集图像序列并畸变校正；通过多项式展开的方法求解稠密光流；光流提纯；图像坐标与机器人坐标之间的坐标变换；估计机器人的运动速度。本发明针对现有技术中存在的运动估计精度不高，在光照不均匀、运动模糊情况下鲁棒性较差以及相机的作用受到局限等问题，提供一种基于稠密光流的机器人运动速度估计方法，引入基于多项式分解的稠密光流算法，提高了运动估计的精度；将RANSAC算法应用于光流提纯过程，提高了算法的鲁棒性；采用单目相机，且镜头斜向下放置，使机器人可以实时地检测前方的情况，为完成避障、路径规划等其他任务提供了便利。
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公开(公告)号：CN103761749B
公开(公告)日：2016-08-17
申请号：CN201410048618.5
申请日：2014-02-12
Applicant: 北京工业大学
IPC: G06T7/20
Abstract: 本发明涉及一种基于非线性多重网格法的光流场快速估计方法，包括：输入图像序列；将图像灰度化，并对图像进行降采样；运用变分法求与光流估计模型等价的离散化Euler?Lagrange方程组；采用非线性多重网格法求解光流；利用OpenMP并行编程模型对能量泛函的求解过程进行加速。本发明利用非线性多重网格法求解非线性光流模型，在每一个多网格循环中消去一个非线性残差，消除了线性多重网格法的求解误差，从而保证了光流的求解精度；本发明的数值求解方法只需迭代20～30次，与现有方法相比，大大提高了光流计算的实时性。同时，本发明利用OpenMP并行编程模型对能量泛函的求解过程进行加速，提高了程序的运行速度。
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公开(公告)号：CN103761749A
公开(公告)日：2014-04-30
申请号：CN201410048618.5
申请日：2014-02-12
Applicant: 北京工业大学
IPC: G06T7/20
Abstract: 本发明涉及一种基于非线性多重网格法的光流场快速估计方法，包括：输入图像序列；将图像灰度化，并对图像进行降采样；运用变分法求与光流估计模型等价的离散化Euler-Lagrange方程组；采用非线性多重网格法求解光流；利用OpenMP并行编程模型对能量泛函的求解过程进行加速。本发明利用非线性多重网格法求解非线性光流模型，在每一个多网格循环中消去一个非线性残差，消除了线性多重网格法的求解误差，从而保证了光流的求解精度；本发明的数值求解方法只需迭代20～30次，与现有方法相比，大大提高了光流计算的实时性。同时，本发明利用OpenMP并行编程模型对能量泛函的求解过程进行加速，提高了程序的运行速度。
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公开(公告)号：CN103278141A
公开(公告)日：2013-09-04
申请号：CN201310071434.6
申请日：2013-03-06
Applicant: 北京工业大学
Abstract: 婴幼儿睡眠监控系统及方法，涉及计算机视觉监控领域。红外激光器和数字CCD摄像机组成视觉感知系统，红外激光器通过传感器支架固定在CCD摄像机的下方；婴幼儿睡眠的床上置有被褥，红外激光器投射的线激光投射在被褥上，线激光位于婴幼儿下半身的位置，线激光的方向与婴幼儿躯干方向垂直；红外激光器投射到被褥上形成光带，光带被数字CCD摄像机采集成像；CCD摄像机在传感器支架上可调整俯仰角度，使得所述的狭长的光带出现在CCD摄像机的视场中央；CCD摄像机捕获的狭长的光带的数字图像通过1394图像采集卡由传输电缆传输至计算机，完成信息处理判别是否有婴幼儿蹬被的发生，即通过视觉测量软件检测光带并判别是否有婴幼儿蹬被的发生。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN103761737A
公开(公告)日：2014-04-30
申请号：CN201410029520.5
申请日：2014-01-22
Applicant: 北京工业大学
Abstract: 本发明涉及一种基于稠密光流的机器人运动估计方法，包括：对相机的内参和外参进行标定；采集图像序列并畸变校正；通过多项式展开的方法求解稠密光流；光流提纯；图像坐标与机器人坐标之间的坐标变换；估计机器人的运动速度。本发明针对现有技术中存在的运动估计精度不高，在光照不均匀、运动模糊情况下鲁棒性较差以及相机的作用受到局限等问题，提供一种基于稠密光流的机器人运动速度估计方法，引入基于多项式分解的稠密光流算法，提高了运动估计的精度；将RANSAC算法应用于光流提纯过程，提高了算法的鲁棒性；采用单目相机，且镜头斜向下放置，使机器人可以实时地检测前方的情况，为完成避障、路径规划等其他任务提供了便利。
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公开(公告)号：CN103700117A
公开(公告)日：2014-04-02
申请号：CN201310594211.8
申请日：2013-11-21
Applicant: 北京工业大学
Abstract: 本发明公开了一种基于TV-L1变分模型的鲁棒光流场估计方法，首先对输入的图像进行结构纹理分解，建立基于TV-L1的光流计算模型；然后建立图像金字塔，在最低图像分辨率层上用离散化之后的交替迭代的方法计算光流，分别以求的值作为下一层高分辨率层的初值继续计算，直到最高分辨率层，即原始图像分辨率，利用GPU加速该算法以提高算法实时性；最后利用光流误差评价函数计算该算法的误差。本发明利用结构纹理分解方法对输入图像进行处理，将纹理图运用到光流计算中，避免了图像中光照变化产生的阴影对计算造成的影响。利用基于TV-L1变分模型的光流场估计方法，保持图像的分段平滑，提高光流的计算精度和速度。
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公开(公告)号：CN103247058A
公开(公告)日：2013-08-14
申请号：CN201310174158.6
申请日：2013-05-13
Applicant: 北京工业大学
IPC: G06T7/20
Abstract: 本发明属于机器视觉领域，公开了一种基于误差分布式多层网格的快速光流场计算方法，包括：步骤一，输入图像，构建线性方程Ax=f；步骤二，建立多层图像金字塔；步骤三，进行前优化，消除高频分量；步骤四，进行残差传递，消除低频分量；步骤五，重复步骤三、四，直至残差传递至最粗层；步骤七，从最粗层开始进行误差回传；步骤八，进行细网格误差校正；步骤九，进行后优化迭代，提高解的稳定性；步骤十，重复步骤七～九，直至残差传递至最细层。本发明所述的方法是一种加速方程优化求解的有效方法，高频误差收敛很快，能够显著提高视觉光流场的计算速度，与变分法相比，该方法的收敛速度能够提高到3.5倍以上。
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公开(公告)号：CN103278141B
公开(公告)日：2016-05-18
申请号：CN201310071434.6
申请日：2013-03-06
Applicant: 北京工业大学
Abstract: 婴幼儿睡眠监控系统及方法，涉及计算机视觉监控领域。红外激光器和数字CCD摄像机组成视觉感知系统，红外激光器通过传感器支架固定在CCD摄像机的下方；婴幼儿睡眠的床上置有被褥，红外激光器投射的线激光投射在被褥上，线激光位于婴幼儿下半身的位置，线激光的方向与婴幼儿躯干方向垂直；红外激光器投射到被褥上形成光带，光带被数字CCD摄像机采集成像；CCD摄像机在传感器支架上可调整俯仰角度，使得所述的狭长的光带出现在CCD摄像机的视场中央；CCD摄像机捕获的狭长的光带的数字图像通过1394图像采集卡由传输电缆传输至计算机，完成信息处理判别是否有婴幼儿蹬被的发生，即通过视觉测量软件检测光带并判别是否有婴幼儿蹬被的发生。
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公开(公告)号：CN103247058B
公开(公告)日：2015-08-19
申请号：CN201310174158.6
申请日：2013-05-13
Applicant: 北京工业大学
IPC: G06T7/20
Abstract: 本发明属于机器视觉领域，公开了一种基于误差分布式多层网格的快速光流场计算方法，包括：步骤一，输入图像，构建线性方程Ax=f；步骤二，建立多层图像金字塔；步骤三，进行前优化，消除高频分量；步骤四，进行残差传递，消除低频分量；步骤五，重复步骤三、四，直至残差传递至最粗层；步骤七，从最粗层开始进行误差回传；步骤八，进行细网格误差校正；步骤九，进行后优化迭代，提高解的稳定性；步骤十，重复步骤七～九，直至残差传递至最细层。本发明所述的方法是一种加速方程优化求解的有效方法，高频误差收敛很快，能够显著提高视觉光流场的计算速度，与变分法相比，该方法的收敛速度能够提高到3.5倍以上。
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