ダイナミカルマシンビジョン理論における運動物体の同定

动态机器视觉理论中的运动物体识别

• 批准号: 13750432
• 负责人: 陳 新開
• 金额: $ 1.22万
• 依托单位: Kinki University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2001
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2001 至 2002
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-13750432/
• 关键词: マシンビジョン; 視覚情報; 透視システム; 運動同定; 運動物体; システム同定

3次元空間で運動方程式に従って運動している物体をCCDカメラで観測し、そこで得られたフィルム上で時間的に変化する視覚情報を射影空間上のダイナミカルシステムの出力とする透視的システムを構築し、運動の可観測性及び観測するアルゴリズムを考察した。有限個のパラメータを含む方程式に従ってアファイン運動する物体に対し、CCDカメラで観測し、物体の運動パラメータ及び空間的な位置を同時に同定するアルゴリズムを提案した。さらに、断続的に観測点を隠れられ、画像データを入手できないケースを想定し、同定アルゴリズムも提案した。物体の運動パラメータ及び空間的な位置を同時に推定するのは本研究がはじめてであった。考察している運動に対する制限が少ないため、提案した手法はかなり広い範囲の運動に対応でき、実用問題にも応用できると考えられる。厳密な数学解析により、提案したアルゴリズムの収束が速く、必要な観測時間が非常に短いという特長を明白にした。実験シミュレーションにより、従来の拡張カルマンフィルタと比較し、本手法の優れた性質を確認した。

使用CCD摄像头观察到在三维空间中移动的物体，并构建了荧光镜检查系统，其中使用了有关在该膜中的时间变化的视觉信息，并将其用作投影空间中动态系统的输出，并观察到动态和观察算法进行观察。提出了一种算法，以同时识别对象的运动参数和空间位置，该算法根据包含有限数量的参数的方程式使用CCD摄像机以仿射方式移动的对象进行观察。此外，我们提出了一种识别算法，假设观察点间歇性隐藏并且无法获得图像数据。这是同时估算对象的运动参数和空间位置的第一次。由于对所讨论的运动没有很少的限制，因此所提出的方法可以容纳相当广泛的运动，并且可以应用于实际问题。严格的数学分析揭示了所提出的算法是快速收敛的特征，所需的观察时间非常短。实验模拟与常规扩展的卡尔曼过滤器相比，证实了该方法的出色特性。

项目成果

陳 新開: "Identification of a class of dynamics under perspective observation"Proc. IFAC World Congress (b'02). T-Th-M21 (2002)

Xinkai Chen：“透视观察下的一类动力学的识别”Proc. IFAC 世界大会 (b02)。

陳 新開: "Identification for the moving objects by using the observed image data"Proc. IFAC Workshop on Adaptation and Learning in Control and Signal Processing. 43-48 (2001)

Xinkai Chen：“使用观察到的图像数据识别移动物体”Proc。控制和信号处理中的适应和学习研讨会43-48（2001）。

陳 新開: "Identification of a class of dynamics under perspective observation"Proc. IFAC World Congress (b'02). (To appear). (2002)

Xinkai Chen：“透视观察下的一类动力学的识别”Proc. IFAC 世界大会（b02）（待发表）。

陳 新開: "A new state observer for perspective systems"IEEE Transactions on Automatic Control. 47(5)(To appear). (2002)

Xinkai Chen：“透视系统的新状态观察者”IEEE Transactions on Automatic Control 47(5)（待发表）。

陳 新開: "State observer for a class of nonlinear systems and its application"Proc. IEEE International Conference on Control Applications. 88-93 (2002)

陈新凯：“一类非线性系统的状态观测器及其应用”Proc。IEEE 国际控制应用会议（2002 年）。