以人眼方式搜索迷宮.pdf

1、機(jī)器視覺是科學(xué)領(lǐng)域中的一個(gè)富有挑戰(zhàn)性的重要研究領(lǐng)域，同時(shí)也是一個(gè)應(yīng)用很廣的工程領(lǐng)域。從60年代Roberts以積木世界作為研究載體研究機(jī)器視覺以來，已有眾多科學(xué)家和工程人員加入到這個(gè)行列中來。他們或以人類視覺為研究對(duì)象，或研究視覺的計(jì)算理論，或從解決實(shí)際工程角度研究機(jī)器視覺，從不同的角度、方向，以不同的載體進(jìn)行著機(jī)器視覺的研究，其中以Marr教授的研究成果最為突出。 迷宮是一個(gè)經(jīng)久不衰的話題，并以其獨(dú)有的魅力，一直吸引著眾多的研

2、究者的目光，很多研究者把迷宮問題引入自己的研究領(lǐng)域。受人眼搜索迷宮的啟發(fā)，本文提出以迷宮作為研究載體研究機(jī)器視覺，將迷宮引入了機(jī)器視覺的研究，也是一種探索和嘗試。 搜索迷宮的算法有很多，傳統(tǒng)的有注水法、窮舉法等等。它們多數(shù)適用于計(jì)算機(jī)搜索迷宮和人走迷宮，但并不適用于視覺搜索迷宮。本文提出了連通域膨脹方法和局部廣度優(yōu)先、整體深度優(yōu)先搜索方法兩種視覺搜索算法。前者是一次性獲取迷宮全局圖像的搜索算法。后者是在研究人眼搜索迷宮的基礎(chǔ)上提

3、出的一種擬人眼搜索迷宮的算法，每次只能“看到”迷宮圖的一部分，進(jìn)行局部廣度優(yōu)先搜索，整體來說它是沿著一條分路徑一直往下搜索，是深度優(yōu)先搜索。 擬人眼搜索迷宮需要一個(gè)機(jī)器視覺系統(tǒng)來完成。本文設(shè)計(jì)了包括視覺信息獲取模塊、視覺信息處理和決策模塊、執(zhí)行模塊的機(jī)器視覺系統(tǒng)的硬件和軟件。系統(tǒng)中視覺信息的獲取工作由實(shí)驗(yàn)室鏡頭、攝像機(jī)、圖像采集卡及其軟件完成。視覺信息處理和決策模塊首先通過對(duì)獲取的迷宮圖像的處理提取出局部的路徑信息，再進(jìn)行局部搜