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据世界卫生组织统计,到2012年10月止,全球视障者数量约4000万~4500万。而视觉系统是人类感知环境信息的主要途径,80%以上的信息都是通过眼睛来获取。因此,研究基于计算机视觉技术的视障者视觉辅助系统具有十分重要的意义。本文主要研究基于视频监控的视障者视觉辅助技术。 首先本文提出了基于视频监控来设计视障者视觉辅助系统的技术设想,然后分析了基于视频监控的视障者视觉辅助系统的技术框架,并通过分析指出,采用这种具有易于获取环境全局信息、节约硬件成本等优点。 本文重点研究的视觉辅助关键技术之一,是相机标定问题。为了提高单目相机标定精度,提出了一种利用地砖边缘特征的相机标定方法,采用改进的Harris角点检测方法检测地砖边缘角点,确定地砖边缘直线方程,进而精确获得直线消失点信息,对相机参数进行标定,改善以往消失点标定法的标定精度。 本文研究的视觉辅助关键技术之二,是视障者运动方向检测问题。首先分析常见的单目相机监控系统在对目标运动方向分析中存在的局限性,以及利用相机自运动参数估计来计算运动方向时存在的误差,然后提出了一种基于监控相机约束平面对自运动相机参数估计进行矫正的方案。这种约束关系即视障者自运动轨迹的方向向量,应在经过该轨迹在视频监控相机中所成图像轨迹且与成像平面正交垂直的面上。利用运动轨迹向量向约束平面作投影向量,矫正自运动结果,提高视障者运动方向检测的精度。最后,通过实验验证了该算法的有效性。