单目视觉图像深度测量方法研究
自动驾驶中的单目视觉测距技术研究
自动驾驶中的单目视觉测距技术研究自动驾驶技术正在飞速发展，视觉测距技术也是其重要的组成部分之一。
在自动驾驶中，单目视觉测距技术因其简洁、高效和可靠性高等优势而备受关注。
那么，什么是单目视觉测距技术，它又是如何应用于自动驾驶中的呢？本文将从这两个方面为大家进行详细介绍。
一、单目视觉测距技术介绍单目视觉测距技术是指通过单一视觉传感器，比如我们常见的摄像头，实现对目标物体三维空间位置和大小等信息的测量。
其基本原理是通过将图像中图案的大小与距离建立关系，来推断物体的距离。
具体来说，通过对目标物体的图像进行分析和计算，可以推导出物体在三维空间中的坐标，从而实现对其距离和位置的测量。
而这一过程，则需要借助计算机视觉和图像处理等相关技术的支持。
二、单目视觉测距技术在自动驾驶中的应用在自动驾驶技术中，单目视觉测距技术被广泛应用。
其中，其主要的应用包括但不限于以下几个方面：1、障碍物检测通过单目视觉测距技术，可以实现对自动驾驶车辆周围的障碍物进行检测，并计算它们的距离和大小等关键信息。
这一技术可以有效避免与障碍物的碰撞。
2、智能停车基于单目视觉测距技术，可以实现对停车场内车辆的检测和识别，并计算出它们与道路、其他障碍物以及其他车辆之间的距离和位置关系。
这一技术可以极大地提高停车的效率和准确性。
3、行人检测单目视觉测距技术还可以用于行人检测，可以从视频中对行人进行检测和识别，并计算出其距离和位置等信息。
这一技术可以有效地提高交通安全，避免车辆与行人之间的碰撞。
4、轨迹规划在自动驾驶过程中，单目视觉测距技术还可以用于轨迹规划。
通过对车辆行驶的轨迹进行分析和计算，可以确定最佳的行驶路径，并精确掌握车辆的位置和方向等关键信息。
这一技术可以有效提高车辆自动驾驶的精度和效率。
三、单目视觉测距技术的优势单目视觉测距技术在自动驾驶中的应用有以下几个方面的优势：1、简洁易用：单目视觉测距技术只需要一个单一的传感器，即可实现对物体距离和位置等信息的测量，具备简洁易用的特点。
基于DenseNet的单目图像深度估计
计 算 机 测 量 与 控 制 ．２０１９．２７（２） 犆狅犿狆狌狋犲狉 犕犲犪狊狌狉犲犿犲狀狋 牔 犆狅狀狋狉狅犾
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文章编号：１６７１ ４５９８（２０１９）０２ ０２３３ ０４ ＤＯＩ：１０．１６５２６／ｊ．ｃｎｋｉ．１１－４７６２／ｔｐ．２０１９．０２．０５１ 中图分类号：ＴＰ３９１．４ 文献标识码：Ａ
当前获取场景深度信息主要有硬件实现与软件实现两 种方法。硬件实现方法是利用传感器技术，例如微软开发 的３Ｄ 体感摄像机 Ｋｉｎｅｃｔ，利用 ＴｏＦ （ｔｉｍｅｏｆｆｌｙ）原理，通 过给不可见光打码、测距光线强弱随时间变化等手段，根 据光线的反射时间计算距离，特点是实时性好，算法开发 工作量低。但是，尚未成熟的传感器技术导致输出图像的 分辨率过低，仅仅适合室内小范围环境测量。
０ 引 言
随着人工 智 能 的 迅 猛 发 展，各 类 人 工 智 能 产 品 （如 无 人驾驶汽车、医疗机器人、巡检机器人）应运而生，在其 工作过程中需要根据外界环境因素自动做出决策，通常的 实现方法是利用计算机视觉技术对周围环境３维结构进行 感知，实现３维重 建，从 而 进 行 决 策。因 此，３Ｄ 场 景 解 析 是人工智能领 域 目 前 最 火 热、最 重 要 的 研 究 课 题 之 一。３Ｄ 场景解析的重要基础为深度信息的获取，而单目图像获取 深度信息是其中的重要方法。
收 稿 日 期 ：２０１８ ０９ ０３； 修 回 日 期 ：２０１８ ０９ ２６。 作 者 简 介 ：何 通 能（１９６２ ），男 ，浙 江 省 义 乌 人 ，副 教 授 ，主 要 从 事模式识别与计算机智能控制方向的研究。 尤加 庚（１９９４ ），男 ，浙 江 省 永 嘉 人 ，硕 士 研 究 生 ，主 要 从 事 控 制 科学嵌入式方向的研究。
单目深度估计比较好的算法 -回复
单目深度估计比较好的算法-回复什么是单目深度估计？在计算机视觉中，单目深度估计是指利用只有一个摄像机的图像来推测图像中物体的距离和深度信息的技术。
通常情况下，深度估计需要至少两个视点或者使用其他传感器的辅助信息。
然而，单目深度估计任务完全依靠单个图像的特征和几何信息来进行深度估计，因此具有更广泛的应用前景和挑战。
单目深度估计算法的意义和作用单目深度估计是计算机视觉中的一项重要任务，因为它可以为很多应用提供基础和关键信息，如增强现实、虚拟现实、自动驾驶、机器人导航和三维重建等。
通过估计场景中的深度信息，我们可以更好地理解环境并进行智能决策。
因此，开发出准确而高效的单目深度估计算法对于实现这些应用至关重要。
当前主流的单目深度估计方法目前，有许多不同的方法和技术用于单目深度估计。
下面将介绍一些当前主流的单目深度估计算法：1. 基于传统机器学习的方法：这类方法利用图像中的低级特征（如边缘、纹理等）和高级特征（如角点、线段等）来预测深度。
它们通常使用支持向量机(SVM)、随机森林等分类器进行深度预测。
然而，这些方法在复杂场景中常常存在准确性和鲁棒性方面的挑战。
2. 基于深度学习的方法：随着深度学习的发展，越来越多的研究者开始探索使用卷积神经网络(CNN)进行单目深度估计。
这些方法通过端到端的训练，可以直接从图像中学习深度信息。
具有代表性的方法包括宽度不变网络(WideResNet)、深度回归网络(Depth Regression Network)等。
这些方法通常具有较高的准确性和鲁棒性，但需要大量的标注数据和计算资源。
3. 基于结构光的方法：结构光是一种将光线投射到场景中以获取深度信息的技术。
这种方法通常通过投射不同的光斑或纹理来估计场景的三维几何信息。
然后，通过计算图像中光斑或纹理的畸变，可以推断出深度信息。
这种方法在有限的场景中可以获得较高的深度估计精度，但对硬件设备要求较高。
总结单目深度估计是计算机视觉中的一项重要任务，具有广泛的应用前景。
单目深度估计技术进展综述
单目深度估计技术进展综述单目深度估计技术是计算机视觉领域中的一个重要研究方向，其主要目的是通过一张单目图像来推断出场景中物体的深度信息。
该技术在自动驾驶、机器人导航、虚拟现实等领域都有广泛的应用前景。
近年来，随着深度学习技术的发展，单目深度估计技术也取得了长足进步。
下面将从数据集、方法和应用三个方面对其进展进行综述。
一、数据集数据集是评价单目深度估计算法效果的重要标准之一。
近年来，随着数据集规模和质量的提高，单目深度估计算法也得到了大幅提升。
1. NYU Depth v2NYU Depth v2是一个常用的室内场景深度数据集。
该数据集包含464个场景，每个场景包含RGB图像和真实深度图像。
该数据集对于室内场景中物体大小和形状变化较大的情况下具有很好的鲁棒性。
2. KITTIKITTI是一个常用的自动驾驶场景深度数据集。
该数据集包含22个不同城市道路上行驶的真实车辆采集的RGB图像和激光雷达点云数据。
该数据集对于自动驾驶场景中物体远近变化较大的情况下具有很好的鲁棒性。
3. Make3DMake3D是一个常用的室外场景深度数据集。
该数据集包含400张室外场景中的RGB图像和真实深度图像。
该数据集对于室外场景中物体大小和形状变化较大的情况下具有很好的鲁棒性。
二、方法单目深度估计算法主要分为传统方法和深度学习方法两种。
1. 传统方法传统方法主要基于几何学原理，通过从单目图像中提取出一些几何特征（如角点、直线等）来进行深度估计。
其中，最为代表性的算法是结合了角点检测和立体匹配技术的SGBM（Semi-Global Matching）算法。
但是，这些传统方法在复杂场景下准确率较低，难以满足实际应用需求。
2. 深度学习方法深度学习方法主要基于卷积神经网络（CNN），通过从大规模数据集中学习到图像与深度之间的映射关系来进行深度估计。
其中，最为代表性的算法是基于Encoder-Decoder结构的网络，如FCRN（Fully Convolutional Residual Network）、DORN（Deep Ordinal Regression Network）等。
单目摄像机场景深度估计及数字识别算法研究
单目摄像机场景深度估计及数字识别算法研究摘要：场景深度估计是计算机视觉领域中一个关键的问题，它可以被广泛地应用于许多应用领域，如自动驾驶、虚拟现实、增强现实等。
本文针对单目摄像机的场景深度估计问题进行了研究，主要探讨了数字识别算法对场景深度估计的影响，并提出了一种基于深度学习的场景深度估计算法。
实验结果表明，本文提出的算法能够有效地估计场景深度，并且在数字识别任务中具有良好的性能。
关键词：单目摄像机；场景深度估计；数字识别；深度学习一、引言随着计算机视觉技术的不断发展，场景深度估计成为了一个重要的研究方向。
场景深度估计可以被广泛地应用于许多应用领域，例如自动驾驶、虚拟现实、增强现实等。
场景深度估计的任务是从单幅图像中推测出场景中各个物体的深度信息，因此，它是计算机视觉领域中的一个关键问题。
单目摄像机是一种常见的图像获取设备，由于其体积小、安装方便等优点，广泛应用于各种领域。
然而，由于单目摄像机只能提供一个视角，因此它的场景深度信息是不完整的。
如何从单幅图像中准确地估计场景深度成为了一个重要的研究问题。
数字识别是计算机视觉领域中的一个基础问题，它是许多应用领域的基础。
数字识别的任务是从图像中自动识别出数字，因此，它和场景深度估计有很大的不同。
然而，数字识别算法也可以被用于场景深度估计中，因为数字识别算法可以有效地识别出图像中的物体。
本文将探讨数字识别算法对场景深度估计的影响，并提出一种基于深度学习的场景深度估计算法，该算法利用数字识别算法对图像中物体的识别结果，进一步提高了场景深度估计的精度。
二、算法研究现状场景深度估计是计算机视觉领域中的一个重要问题，吸引了许多学者的研究。
早期的研究工作主要集中在利用立体图像进行深度估计，其中一些方法使用了两个或多个摄像机拍摄同一场景，然后通过计算两个图像之间的视差来估计深度。
这种方法需要使用多个摄像机进行图像采集，并且需要对图像进行复杂的配准和校正，因此存在许多限制。
单目3d目标检测 算法流程
单目3d目标检测算法流程1.引言1.1 概述单目3D目标检测是一种利用单个摄像机进行目标检测和分析的技术。
传统的2D目标检测方法主要依靠图像中目标的2D视觉特征进行识别和定位，而单目3D目标检测则通过获取目标的三维空间信息，实现对目标的更精确的检测和定位。
单目3D目标检测算法流程主要包括两个关键步骤：算法原理和数据预处理。
首先，通过算法原理的研究和设计，可以实现对目标的三维形状和位置的推测和估计。
其次，数据预处理是为了提高算法的准确性和鲁棒性，包括图像的去噪、滤波、图像增强等操作，以及对目标的特征提取和描述。
这些步骤的有效组合可以实现对单目图像中目标的精确检测和定位。
单目3D目标检测在实际应用中有广泛的应用前景，例如机器人导航、自动驾驶、增强现实等领域。
通过利用单目摄像机进行目标检测，无需使用特殊设备或传感器，大大降低了系统成本和复杂性。
因此，单目3D目标检测算法的研究和应用具有重要的意义。
在本文中，我们将详细介绍单目3D目标检测算法流程的各个步骤，并进行深入的探讨和分析。
通过综合运用算法原理和数据预处理技术，我们可以得到精确的目标检测结果，并为后续的目标识别和跟踪提供基础。
本文的研究将为单目3D目标检测领域的进一步发展和应用提供有益的借鉴和指导。
1.2文章结构文章结构部分的内容可包括以下几个方面：1.2 文章结构本文共分为三个章节，分别是引言、正文和结论。
在引言部分，我们将对单目3D目标检测进行概述，介绍其在计算机视觉领域的应用和重要性。
同时，我们还会明确文章的目的和意义，以及为读者提供预期的阅读内容。
在正文部分，我们将详细介绍单目3D目标检测算法的流程。
首先，我们会阐述该算法的原理和基本概念，强调其在三维物体检测和定位方面的优势。
接着，我们会详细描述数据预处理的步骤，包括图像采集、去噪、标定等。
此外，我们还会提及相关的技术和方法，以及它们在算法流程中的应用。
在第二章的另一个要点2中，我们会进一步探讨单目3D目标检测算法中的其他重要内容。
单目深度估计综述
单目深度估计综述近年来，深度估计技术在计算机视觉研究中得到了广泛的应用。
深度估计技术是一种方法，可以根据图像或视频帧中的像素，估算出目标物体的距离或深度信息。
它可以帮助我们进行物体检测和分类、目标跟踪等计算机视觉应用任务。
目前，单目深度估计作为一种很有前途的技术，已经得到了越来越多人的关注，其优势在于可以节省设备成本和功耗，同时也可以满足可用性和实时要求。
单目深度估计可以遵循以下一般步骤：（1）计算出图像或视频帧中的每个像素的深度，（2）根据特定的算法，使用深度信息进行物体检测、分割和分类。
单目深度估计对于计算光流、光强变换等技术也有重要意义，可以用来现场重建和实时分析深度信息。
随着机器学习、深度学习以及大数据计算技术的发展，在单目深度估计方面也有许多研究进展。
这些技术的核心思想是利用机器学习的模型来学习深度估计方法，从而精确估算出图像中目标物体的深度值。
其中，基于深度学习的方法具有较高的准确度，而且需要较少的数据来训练模型，因此目前深受欢迎。
在单目深度估计方面，深度学习技术通常可以分为基于极线匹配方法、基于光流法和基于深度神经网络三大类。
基于极线匹配方法通常使用传统的机器学习技术，如SIFT（Scale Invariant Feature Transform）或SURF（Speeded-Up Robust Feature），以及图像处理技术，如角点检测，来估计图像中目标物体的深度值。
基于光流法则利用光流来模拟物体的运动，以估计目标物体的深度。
基于深度神经网络的技术则使用深度神经网络来模拟深度估计问题，以实现更准确的深度值估计效果。
然而，单目深度估计仍然是一项具有挑战的技术，存在许多技术问题和挑战，如信息丢失、模型噪声以及系统参数等等。
针对这些问题，可以通过提高训练集的大小、应用正则化技术、改进训练算法以及提高模型复杂度等方法来解决。
最后，单目深度估计仍然是一个正在发展的领域，现有的技术仍然存在许多的问题，但仍然具有很大的潜力。
自监督单目深度估计原理
自监督单目深度估计原理
自监督单目深度估计是指利用单个摄像头拍摄的图像来估计场景的深度信息，而无需使用其他传感器或者深度相机。
这种方法的原理是利用图像中的视觉线索和几何约束来推断场景的深度。
自监督深度估计的原理主要基于以下几个方面：
1. 视差，通过分析图像中不同位置的像素之间的视差，可以推断出物体距离摄像头的远近。
视差越大的像素对应着距离摄像头更近的物体，而视差较小的像素对应着距离更远的物体。
2. 运动信息，利用图像序列中相邻帧之间的物体运动信息，可以推断出物体的深度。
通过分析物体在图像中的位移和变形，可以估计出物体的相对深度关系。
3. 单目几何约束，利用单目相机成像的几何特性，如透视投影和相机运动模型，可以推断出物体的深度信息。
通过分析图像中的线条、纹理和形状等特征，可以推断出物体的相对位置和距离。
4. 深度学习方法，近年来，深度学习技术在自监督深度估计中
得到了广泛应用。
通过使用深度神经网络来学习图像特征和深度信息之间的映射关系，可以实现更精确的深度估计。
综上所述，自监督单目深度估计的原理涉及视差分析、运动信息推断、单目几何约束和深度学习方法等多个方面。
通过综合利用这些信息，可以实现从单个图像中推断出场景的深度信息。
这种方法在无需使用额外传感器的情况下，能够实现对场景深度的有效估计，具有广泛的应用前景，如自动驾驶、增强现实等领域。
单目深度估计原理
单目深度估计是指通过一张单一的图像来估计场景中物体的距离信息。
这个过程模拟了人类视觉系统在观察世界时如何通过视觉线索来感知深度。
以下是单目深度估计的一般原理：1.视差：单目深度估计的核心概念是视差（Disparity）。
视差是指在左右两个图像之间
对应点的像素差异，也可以理解为同一物体在两个视角下的偏移量。
视差越大，物体离相机越近；视差越小，物体离相机越远。
2.特征提取：首先，从单张输入图像中提取特征。
这些特征可以是角点、边缘、纹理等
图像上的显著点，用于寻找对应关系。
3.匹配：接下来，通过在图像中寻找匹配点来确定视差。
对于每个特征点，在图像中搜
索其在另一图像中的对应点。
当找到对应的特征点时，可以计算它们之间的像素偏移量，即视差。
4.深度估计：通过视差，可以根据视差-距离关系估计物体的深度。
这个关系可以通过摄
像机参数和场景信息进行计算。
一般来说，具有更大视差的点对应着更近的物体，具有更小视差的点对应着更远的物体。
5.深度图生成：将深度估计应用到整个图像上，生成深度图，其中每个像素表示对应点
的深度值。
6.深度估计网络：近年来，深度学习技术在单目深度估计领域取得了很大进展。
利用卷
积神经网络（CNN）等深度学习模型，可以直接从单张图像中学习深度信息，而不需要传统的匹配和计算步骤。
单目深度估计是一项复杂的任务，可以通过传统的计算方法或深度学习技术来实现。
无论哪种方法，它们都试图从单一图像中获取物体的三维空间位置信息，有助于理解场景并支持各种计算机视觉应用。
基于深度学习的单目深度估计方法综述
基于深度学习的单目深度估计方法综述基于深度学习的单目深度估计方法综述摘要：单目深度估计是计算机视觉领域中的一个挑战性任务，它通过使用单个相机来估计场景中物体的深度信息。
随着深度学习的快速发展，基于深度学习的单目深度估计方法取得了显著的突破。
本文通过综述最近的研究成果，介绍了基于深度学习的单目深度估计方法的发展现状和技术进展。
首先，本文梳理了传统的单目深度估计方法和深度学习方法之间的区别与联系。
然后，针对基于深度学习的单目深度估计方法进行了分类和比较，包括基于回归方法、基于分类方法以及联合训练方法等。
最后，对当前存在的问题和未来的发展方向进行了讨论，为深入研究单目深度估计提供了一些参考和启示。
1. 引言在计算机视觉中，深度信息是理解场景和物体的重要因素之一。
然而，通常情况下只有单个相机的情况下无法直接获得物体的深度信息。
因此，单目深度估计成为了一项重要的研究课题。
传统的单目深度估计方法通常基于一些假设或手工设计的特征，而这些方法往往受限于精度和鲁棒性。
随着深度学习的兴起，基于深度学习的单目深度估计方法受到了广泛关注，并取得了显著的进展。
2. 传统方法与深度学习方法的区别与联系传统的单目深度估计方法通常依赖于手工设计的特征或依靠一些假设。
这些方法的精度和鲁棒性往往受到一些限制，难以处理复杂场景或遭遇遮挡等情况。
相比之下，基于深度学习的方法通过学习大量的数据来自动地学习特征和深度之间的关系，使得模型能够更好地适应各种场景，并取得更好的性能。
3. 基于深度学习的单目深度估计方法的分类与比较基于深度学习的单目深度估计方法可以分为三类：基于回归方法、基于分类方法和基于联合训练方法。
基于回归方法试图通过学习输入图像和真实深度之间的映射关系来直接回归出深度值。
基于分类方法则将单目深度估计问题转化为分类问题来处理，通过学习将输入图像分为不同的深度范围。
联合训练方法将回归和分类方法结合起来，以实现更准确的深度估计。
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单目视觉图像深度测量方法研究
相机与其它传感器相比,具有能够直观反映客观世界、数据量大、信息丰富
等特点,而且通常价格较低、配置方便,是自动化装置和机器人感知环境传感器中
的优先选择之一。但由于普通相机在拍摄时获得的是被拍摄场景投影到成像平面
上的二维图像,丢失了场景的深度信息,这使得机器无法通过图像直接得到场景
中物体的远近、大小和运动速度等信息,因此需要从二维图像中恢复深度信息,
即深度测量。深度测量在工业自动化、智能机器人、目标检测和跟踪、智能交通、
三维建模和3D视频制作等领域都有广泛的应用。深度测量方法有很多种,其中基
于单目视觉的图像深度测量方法具有设备简单、成本低廉、操作方便等特点而成
为研究热点,并且单目相机体积小,重量轻,在一些有空间大小或载荷限制的特定
场合以及手眼系统等应用中,需要或只能使用基于单目视觉的图像深度测量方法,
而目前该测量方法还很不成熟,有必要对其计算原理、技术方法等方面进行研究。
因此本文对基于单目视觉的图像深度测量方法开展研究,主要工作和创新点
如下:(1)提出一种基于熵和加权Hu氏不变矩的目标物体绝对深度的测量方法。
该方法用普通单目相机拍摄同一场景的两幅图像,拍摄时保持相机的参数不变,
将相机沿光轴方向移动,分别在物距间隔为d的前后两处各拍摄一幅图像,然后
采用LBF模型的方法分割出图像中的物体,并求出各个目标物体像的面积,再将
物体像的熵的相对变化率和加权Hu氏不变矩结合起来实现图像内物体的自动匹
配,最后运用本文推导的公式计算出各个目标物体的绝对深度。文中采用真实场
景图像对该方法进行了实验验证并与其他方法进行了对比,结果表明了该方法的
有效性。(2)提出一种基于SIFT特征的目标物体绝对深度的测量方法,该方法同
样需要按照上面的方法获取同一场景的两幅图像,然后分别对这两幅图像进行图
像分割和SIFT特征点提取,并进行图像中的目标物体匹配,接着用凸包和几何形
状约束从匹配物体中选出一对最佳直线段,最后根据光学成像原理利用直线段长
度计算出场景中静态目标物体的绝对深度信息。
由于是通过被测量物体上的两个SIFT特征点所成的直线段长度来计算出物
体的绝对深度信息的,所以该方法鲁棒性较好,不受场景中被测量目标物体部分
遮挡或缺失的限制,对比实验表明该方法测量精度高于现有其他方法。(3)提出一
种基于梯度信息和小波分析的单幅图像相对深度测量方法。该方法首先利用图像
的梯度信息度量图像中物体边缘点处的散焦程度,即散焦半径。由于图像中常会
出现两种情况:多条边缘非常靠近或交叉、物体和背景颜色差异较小即弱边缘的
情况,当出现上述两种情况之一时,直接用梯度信息度量的散焦半径将比其真实
值小,需要对这类测量值很小的散焦半径进行修正,所以,本文提出利用原图像的
小波变换系数得到的综合系数来判断上述测量的哪些边缘点处的散焦半径需要
修正,并根据本文给出的散焦半径修正公式进行修正,从而得到一幅稀疏散焦深
度图,然后利用联合双边滤波器对稀疏散焦深度图进行滤波,消除噪声等引起的
误差,最后运用Matting Laplacian的方法将稀疏深度图扩展为稠密深度图,实验
结果表明了该方法具有较高的测量精度。
上述所提出的三种方法均只需要一个普通相机,不需要进行相机标定和相机
内外参数调整等工作,操作方便,前两种适用于可以安装移动相机的导轨或支架
或机械臂的场合,以及用于比较精密控制的自动化装置或者手眼系统中。而第三
种方法因为仅需一幅普通相机拍摄的图像就可计算该幅图像全场景的相对深度
图像,所以,对场景中的静态物体和动态物体的深度信息均可以测量估计,并且操
作更加简便。