伊娃科夫人眼的结构到机械人的视觉系统 跟胖哥学物理-跟胖哥学物理

发布时间:2015-08-01编辑:admin阅读:317

    人眼的结构到机械人的视觉系统 跟胖哥学物理-跟胖哥学物理
    当我们学完眼睛和眼镜这节课后新藤惠美,我对人眼与照相机之间关系有了浓厚兴趣,因为我从网上知道,将来的社会是人工智能社会,因此,弄清人眼原理和眼睛与照相机结构沈战东,为我们了解人工智能视觉系统有很好帮助。
    在《透镜》这一章,老师通过实验让我们知道凸透镜成像情况,我们知道,照相机镜头实际上相当一个凸透镜,当被拍摄物体大于二倍焦距时,在底片上会成一个倒立缩小实像,像距在一倍焦距和二倍焦距之间四快学习法。在实验室,我们亲自动手,知道了凸透镜成实像特点,当物距大于一倍焦距时,我们控制凸透镜不动嫂子去哪儿,调节相距,总会得到一个清晰像,说明物距一定时,相距也是唯一的大云山汉墓。老师还给我们变成口诀“物近像大像变远”,这个对于我们在照相时有很重要意义。
    课外我参加学校的摄影小组,在社团活动中,王老师告诉大家,照相最关键是根据你拍摄对象,要能在底片上找出不错像,关键在于移动像距丁立国。当你照像远时,镜头就有朝里缩,目的就是减小像距,这样像才是清晰的。当然,当你找近处景物时,自然镜头就要前伸目的增大像距。
    不过,我和小明同学很好奇,为什么我们使用的手机不需要改变景深呢?我们通过查阅资料才发现,因为手机和一些数码相机之所以不需要条件像距,主要原因是它的凸透镜焦距短水杨柳,当远近不同物体时,通过这个短焦距镜头所成像几乎在几微米范围内,所以成的像像距变化很小,所以成得像几乎不需要改变像距也基本清楚,但是还是有一点遗憾。为此,我跟小明把家里一个老式诺基亚手机镜头弄下来,在物理实验室通过实验证明虽然像几乎在一个地方,但是还是调节像距后,像变得更清晰。
    学过眼睛后,物理老师说眼睛就是一部照相机,我又有疑问了,在生物里,因为眼睛玻璃体直径是不变的,因此跟手机镜头好像有点相似爆遁,咨询王老师后才发现,根本不一样。因为照相机的焦距时固定的,而人眼有一个特殊结果叫睫状体,当它紧张程度改变时会改变晶状体弯曲程度,从而使晶状体的厚薄发生改变,于是在像距不变情况下,通过改变焦距实现了得到情绪像的目的。后来吕媭,王老师表演了我,然后还给大家总结眼睛成清晰像规律:在像距一定时,当物距增大时,凸透镜焦距就有变大,这样才能得到清晰像。
    不过,我又好奇了文明礼貌歌,那些摄影师使用单反像距,改变焦距目的难度也是为了得到情绪的像么?因为在社团活动中,我们要求指导老师给我们带来了单反像距,王老师还带来三个镜头。通过我们在拍摄学校教学楼时,我们没有改变物距,只是更换老师带来镜头伊娃科夫,我们发现当物距一定时,更换大焦距的镜头时,还是要调节景深,不过应该向前条件,像变大了。于是,我得到单反相机成像规律:当物距一定时,更换大焦距透镜时,像距也有增大,像也增大了。
    因为我喜欢看科技方面课外书,我对人工智能非常感兴趣。所以我上网查阅有关知道
    了人们希望以生物视觉为蓝本研究一个人工视觉系统用于机器人中,期望机器人拥有类似人类感受环境的能力。机器人要对外部世界的信息进行感知,就要依靠各种传感器特索洛。就像人类一样,在机器人的众多感知传感器中,视觉系统提供了大部分机器人所需的外部相界信息。宋佳妍因此视觉系统在机器人技术中具有重要的作用。
    对于机器人的视觉系统,基本上跟现在数码照相机比较相似,不过机器人视觉更加复杂刘大卯。它是一项综合技术,包括图像处理、机械工程技术、控制、电光源照明、光学成像、传感器、模拟与数字视频技术、计算机软硬件技术(图像增强和分析算法、图像卡、 I/O卡等)。一个典型的机器视觉应用系统包括图像捕捉、光源系统、图像数字化模块、数字图像处理模块、智能判断决策模块和机械控制执行模块。
    依据视觉传感器的数量和特性,目前主流的移动机器人视觉系统有单目视觉、双目立体视觉、多目视觉和全景视觉等。其实,这里目主要是相当于照相机部数。
    单目视觉,单目视觉系统只使用一个视觉传感器。单目视觉系统在成像过程中由于从三维客观世界投影到N维图像上斯力高,从而损失了深度信息武安教师吧,这是此类视觉系统的主要缺点( 尽管如此,单目视觉系统由于结构简单、算法成熟且计算量较小,在自主移动机器人中已得到广泛应用,如用于目标跟踪、基于单目特征的室内定位导航等。同时,单目视觉是其他类型视觉系统的基础,如双目立体视觉、多目视觉等都是在单目视觉系统的基础上,通过附加其他手段和措施而实现的。
    双目立体视觉。双目视觉系统由两个摄像机组成,利用三角测量原理获得场景的深度信息,并且可以重建周围景物的三维形状和位置,类似人眼的体视功能,原理简单。双目视觉系统需要精确地知道两个摄像机之间的空间位置关系,而且场景环境的3D信息需要两 个摄像机从不同角度,同时拍摄同一场景的两幅图像,并进行复杂的匹配,才能准确得到立体视觉系统能够比较准确地恢复视觉场景的三维信息,在移动机器人定位导航、避障和地图构建等方面得到了广泛的应用用。然而,立体视觉系统的难点是对应点匹配的问题,该问题在很大程度上制约着立体视觉在机器人领域的应用前景。
    多目视觉系统唐喜成。多目视觉系统采用三个或三个以上摄像机,三目视觉系统居多,主要用来解决又目立体视觉系统中匹配多义性的问题,提高匹配精度。多目视觉系统最早由莫拉维克研究,他为"Stanford Cart"研制的视觉导航系统采用单个摄像机的“滑动
    立体视觉”来实现,雅西达提出了三目立体视觉系统解决对应点匹配的问题,真正突破了《目立体视觉系统的局限,并指出以边界点作为匹配特征的三目视觉系统中,其三元的配的准确率比较高,艾雅湜提出了用多边形近似宕的边界点段作为特征的三目匹配算法,并用到移动机器人中,取得了较好的效果,三目视觉系统的优点是充分利用了第三个摄像机的信息,减少了错误匹配,解决了双目视觉系统匹配的多义性,提高了定位精度梅墨生,但三目视觉系统要合理安置三个摄像机的相对位置,其结构配置比双目视觉系统更烦琐,而且匹配算法更复杂需要消耗更多的时间,实时性更差
    全景视觉石乃文,全景视觉系统是具有较大水平视场的多方向成像系统,这种照相机,我妈妈在网上就买了一个小米全景照相机,那是一款通过两个视角接近90度的凸透镜,然后可以在耦合器上成360各个方向都有照片,还可以拍摄360无死角的视频资料,它们突出的优点是有较大的视修魔传场,可以达到360度,这是其他常规镜头无法比拟的,全景视觉系统可以通过图像拼的方法或者通过折反射光学元件实现。图像拼接的方法使用单个或多个相机旋转,对场景进行大角度扫描,获取不同方向上连续的多帧图像,再用拼接技术得到全景图乔引娣。折反射全景视觉系统由CCD摄像机、折反射光学元件等组成,利用反射镜成像原理,可以观察360度场景,成像速度快,能达到实时要求,具有十分重要的应用前景,可以应用在机器人导航中。全景视觉系统本质上也是一种单目视觉系统,也无法得到场景的深度信息。其另一个特点是获取的图像分辨率较低,并且图像存在很大的畸变,从而会影响图像处理的稳定性和精度。在进行图像处理时首先需要根据成像模型对畸变图像进行校正,这种较正过程不但会影响视觉系统的实时性,而且还会造成信息的损失。另外这种视觉系统对全景反射镜的加工精度要求很多,若双曲反射镜面的精度达不到要求,利用理想模型对图像校正则会存在较大偏差。
    混合视觉系统,混合视觉系统吸收各种视觉系统的优点,采用两种或两种以上的视觉系统组成复合视觉系统,多采用单目或双目视觉系统,同时配备其他视觉系统。全景视觉系统由球面反射系统组成,其中全景视觉系统提供大视角的环境信息,双目立体视觉系统和激光测距仪检测近距离的障碍物,清化大学的朱志刚使用一个摄像机研制了多尺度视觉传感系统POST,实现了双目注视、全方位环视和左右两侧的时代全景成像,为机器人提供了导航。全景视觉系统具有全景视觉系统视场范围大的优点,同时又具备双目视觉系统精度高的长处’在,费用比较高。
    通过我对眼睛和照相机成像探究,解决我对人工智能视觉系统一些好奇。我要努力学好物理,力争长大发明自己机器人,多一名跟爱迪生一样发明家!
    2018年12月21日根据王卫名师工作室要求于宜昌夷陵吾同斋

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