1、計算機(jī)視覺與機(jī)器視覺的區(qū)別
計算機(jī)視覺是利用計算機(jī)實現(xiàn)人的視覺功能,即對客觀世界中三維場景的感知、加工、解釋,側(cè)重于場景分析和圖像解釋的理論和方法,而機(jī)器視覺更關(guān)注通過視覺傳感器獲取環(huán)境的圖像,構(gòu)建具有視覺感知功能的系統(tǒng),以及實現(xiàn)檢測和辨識物體的算法。
2、歐氏距離、城區(qū)距離、棋盤距離區(qū)別
歐氏距離給出的結(jié)果最準(zhǔn)確,但計算時需平方和開方運(yùn)算,計算量較大。城區(qū)距離和棋盤距離為非歐氏距離,不需平方和開方運(yùn)算,計算量較小,但結(jié)果有一定誤差。距離的計算只考慮圖像中兩個像素的位置,不考慮兩個像素的灰度值。
3、USAN判斷方法原理
將模板中各個像素都與模板中心的核像 素的灰度進(jìn)行比較。當(dāng)圓形模板在亮區(qū)域(目標(biāo)區(qū)域)和暗區(qū)域(背景區(qū)域),USAN最大。當(dāng)圓形模板1/4在暗區(qū)域,USAN最小。當(dāng)圓形模板1/2在暗區(qū)域,為邊緣點(diǎn)USAN為最大值一半。USAN面積超過一半時,核像素處于圖像中的灰度一致區(qū)域
4、Hough變換的基本原理
利用點(diǎn)與線的對偶性,將原始圖像空間的給定的曲線通過曲線表達(dá)形式變?yōu)閰?shù)空間的一個點(diǎn).把原始圖像中給定曲線的檢測問題轉(zhuǎn)化為尋找參數(shù)空間中的峰值問題;即把檢測整體特性轉(zhuǎn)化為檢測局部特性.如直線,橢圓,圓,弧線等
5、直線檢測原理
一條直線由兩個點(diǎn)A和B確定(笛卡爾坐標(biāo));y=kx+q寫成關(guān)于(k,q)函數(shù)表達(dá)式q=-kx+y;變換后的空間為Hough空間,即笛卡爾坐標(biāo)系中一條直線對應(yīng) Hough空間的一個點(diǎn);反過來同樣成立。步驟:(1)對參數(shù)空間中參數(shù)p和q的可能取值范圍進(jìn)行量化,根據(jù)量化結(jié)果構(gòu)造一個累加數(shù)組A(pmin : pmax , qmin : qmax),初始化為零;(2)對每個XY空間中的給定點(diǎn)讓p取遍所有可能值,用q==px+y計算出q,根據(jù)p和q的值累加A,即A(p, q) = A(p, q) + 1 (3) 根據(jù)累加后A中最大值所對應(yīng)的p和q,由y=px+q確定出XY中的一條直線
6、位置直方圖檢測原理?(橫向直方圖)
位置直方圖:將圖像向多個軸投影,并對像素灰度求和而得到的直方圖。假設(shè)圖像中有多個分開的目標(biāo),將每個目標(biāo)分別向水平方向和垂直方向,進(jìn)行投影疊加,可分別獲得一個水平直方圖和一個垂直直方圖。從這兩個直方圖向目標(biāo)區(qū)域進(jìn)行反投影,就可確定出各個目標(biāo)的位置。實際中,根據(jù)兩個直方圖分布情況可檢測出圖像中的目標(biāo)。
- 最穩(wěn)定區(qū)域的三個因素
最穩(wěn)定區(qū)域:從目標(biāo)種子出發(fā),用區(qū)域生長策略產(chǎn)生一系列(嵌套的)周圍區(qū)域。區(qū)間差距大+區(qū)內(nèi)接近+有一定尺寸。因素(1) 這個區(qū)域與其外部周邊區(qū)域之間是否有很高的對比度 (2) 這個區(qū)域內(nèi)部是否只有很低的對比度(即很平滑)(3) 這個區(qū)域的面積不能太小,否則噪聲影響過大
8、目標(biāo)分割的目的、語義分割與實例分割的區(qū)別
目標(biāo)分割:指將感興趣的目標(biāo)區(qū)域從圖像中分離并提取出來,即圖像分割;計算機(jī)視覺領(lǐng)域,圖像分割指將數(shù)字圖像細(xì)分為多個圖像子區(qū)域(像素的集合)的過程。簡化或改變圖像的表示形式,使圖像更易理解和分析。圖像分割常用于定位圖像中的物體和邊界(線、曲線等)。圖像分割是對圖像中的每個像素加標(biāo)簽的一個過程,這個過程使得具有相同標(biāo)簽的像素具有某種共同視覺特性。
- 主動輪廓模型的步驟、原理
一種基于邊緣信息的目標(biāo)分割方法。主要原理:通過構(gòu)造能量泛函,在能量函數(shù)最小值驅(qū)動下,輪廓曲線逐漸向待檢測物體的邊緣逼近,最終分割出目標(biāo)。先在圖像創(chuàng)建一條初始曲線,形狀不拘,但需將目標(biāo) 物體輪廓線包在內(nèi)測;建立“能量方程式” ,包括規(guī)范曲線形狀為目的之“內(nèi)部能量” ,及規(guī)范曲線與目標(biāo)物體輪廓線接近程度之“外部能量” ;在運(yùn)算過程中,最小化內(nèi)部能量可令曲線持續(xù)向內(nèi)部緊縮并保持平滑;最小化外部能量則可令曲線持續(xù)貼近目標(biāo)物體輪廓線而到達(dá)一致位置
11、均移確定聚類中心
首先隨機(jī)選擇一個初始的感興趣區(qū)域(初始點(diǎn))并確定其重心,接下來,搜索該區(qū)域周圍點(diǎn)密度更大的感興趣區(qū)域并確定其重心,然后將窗移動到新重心確定的位置,這里原重心和新重心間的位移矢量對應(yīng)均移,重復(fù)上面的過程不斷將均值移動直到收斂。這里最后的重心位置確定了局部密度的極大值,即局部概率密度函數(shù)的最頻值。
13、目標(biāo)表達(dá)與描述的區(qū)別
目標(biāo)的表達(dá)和描述:實現(xiàn)對圖像分割得到的區(qū)域中的感興趣的目標(biāo)的幾何性質(zhì)進(jìn)行定性或定量的表示和描述。目標(biāo)的表達(dá)側(cè)重數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu);目標(biāo)的描述側(cè)重目標(biāo)的區(qū)域特性和不同區(qū)域之間的聯(lián)系與差別。
14、LBP含義、檢測過程、核心思想
思想:以中心像素的灰度值作為閾值,與他的鄰域相比較,得到相應(yīng)二進(jìn)制碼來表示局部紋理特征
過程:根據(jù)相鄰像素點(diǎn)與中間相鄰點(diǎn)相比的大小確定值為1或0(相鄰像素值>=中間像素值,為1;<為0);對每個像素點(diǎn)鄰域信息進(jìn)行整合,變?yōu)猷徲蚋魑坏臄?shù)的編碼;然后對一個塊中所有像素編碼進(jìn)行直方圖統(tǒng)計,得到LBP特征。
15、模式分類原理
對一個未知模式x來說,如果將它代入所有決策函數(shù)算得d i (x)值最大,則x屬于第i類。如果對x的值,有d i (x) = d j (x),則得到將類i與類j分開的決策邊界:dij(x)=di(x)-dj(x)=0。d ij (x) > 0,則模式屬于類s i ,反之,屬于類s j 。通過構(gòu)造一個分類函數(shù)或分類模型將數(shù)據(jù)集映射到某一給定類別中,即對具有給定特征的樣本通過分類器進(jìn)行分類
獲取信息-->預(yù)處理-->特征提取-->構(gòu)建分類器-->決策輸出
利用圖像差的運(yùn)動檢測:序列圖像中,通過逐像素比較直接求取前后兩幀圖像之間的差別;假設(shè)照明條件在多幀圖像間基本不變化,那么圖像之間的差別就有可能是運(yùn)動的結(jié)果。
- 幀差法
基本思路:通過對視頻序列中兩幀(或多幀)圖像進(jìn)行差分運(yùn)算來提取運(yùn)動目標(biāo)的輪廓。
原理:(1)求兩幀圖像中每個對應(yīng)像素差的絕對值(像素灰度值差),得到幀差圖像
(2)幀差圖像進(jìn)行二值化處理:兩幀圖像中的某像素灰度值差大于設(shè)定閾值將該像素點(diǎn)判定為前景(運(yùn)動目標(biāo))的部分,即前后時刻的兩圖發(fā)生變化的地方;其像素灰度值差小于設(shè)定的閾值,將該像素點(diǎn)判定為背景部分,即未發(fā)生變化;判定為運(yùn)動目標(biāo)部分的像素點(diǎn)全體,組成當(dāng)前觀測圖像幀上較為完整的目標(biāo)形狀及其大小和位置信息。
關(guān)鍵幀提取
原理:將兩幀圖像進(jìn)行差分,得到圖像的平均像素強(qiáng)度可以用來衡量兩幀圖像的變化大小。基于幀間差分的平均強(qiáng)度,每當(dāng)視頻中的某一幀于前一幀畫面內(nèi)容產(chǎn)生了大的變化,便認(rèn)為是關(guān)鍵幀,將其提取出來。
流程:取視頻,依次計算每兩幀之間的幀間差分,得到平均幀間差分強(qiáng)度;提取關(guān)鍵幀(使用差分強(qiáng)度的順序,使用差分強(qiáng)度閾值,使用局部最大值)
- 背景差分法(靜止場景進(jìn)行運(yùn)動分割的通用方法)
將當(dāng)前獲取的圖像幀與背景圖像做差分運(yùn)算,得到目標(biāo)運(yùn)動區(qū)域的灰度圖,對灰度圖進(jìn)行閾值化提取運(yùn)動區(qū)域,
為避免環(huán)境光照變化影響,背景圖像根據(jù)當(dāng)前獲取圖像幀進(jìn)行更新。受場景環(huán)境變化、光照、天氣和外來因素的干擾,需定期、實時、或按某種規(guī)則對背景模型進(jìn)行更新,所以背景模型的更新策略也是背景減法的關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一。
原理:(1)建立視頻序列的背景模型圖像;(2)求當(dāng)前幀圖像與背景模型圖像對應(yīng)像素的像素灰度值差(3)對當(dāng)前幀差圖像進(jìn)行二值化處理(若兩幀圖像中對應(yīng)位置的像素灰度值差大于設(shè)定的閾值,將該像素點(diǎn)判定為前景(運(yùn)動目標(biāo))的部分;若其像素灰度值差小于設(shè)定的閾值,將該像素點(diǎn)判定為背景的部分。所判定為前景目標(biāo)的所有像素點(diǎn),組成了當(dāng)前幀(觀測)圖像上較為完整的目標(biāo)形狀和位置信息。(4)按照某種規(guī)則對背景模型進(jìn)行更新。
背景建模
1)單幀抽取法
直接抽取視頻序列中某一幀圖像作為背景模型圖像(,)的方法。通常用于能夠確定在某段時間內(nèi)該幀作為背景參考圖像時,能夠檢測出臨時出現(xiàn)的運(yùn)動目標(biāo),多用于背景連續(xù)一段時間不會變化的場景。
2)多幀統(tǒng)計平均法
統(tǒng)計平均法是指從視頻流中取連續(xù)的多幀圖像,并通過對多幀圖像中各像素點(diǎn)的灰度值求平均值,來獲得一幅新圖像作為背景模型圖像(,)的方法。統(tǒng)計平均法假設(shè):盡管背景部分的某些點(diǎn)有時會被前景目標(biāo)遮擋,但在大部分時間里,可認(rèn)為背景部分的圖像都是不變或是緩變的。
3)中值法
指從視頻流中取連續(xù)的多幀圖像,并通過對多幀圖像中同位置像素點(diǎn)的灰度值進(jìn)行排序,然后分別取其中值作為背景圖像中相應(yīng)位置的像素灰度值,也即背景圖像的各像素灰度值由序列圖像對應(yīng)像素點(diǎn)的灰度值的中值來確定。
4)基于模型的方法文章來源:http://www.zghlxwxcb.cn/news/detail-450757.html
基于模型的方法分為單模態(tài)高斯背景模型法和多模態(tài)(混合)高斯背景模型法文章來源地址http://www.zghlxwxcb.cn/news/detail-450757.html
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