基於結構語義的視覺對象分析與處理技術研究

《基於結構語義的視覺對象分析與處理技術研究》是依託中國人民解放軍國防科技大學，由王彥臻擔任項目負責人的青年科學基金項目。

基本介紹

• 中文名：基於結構語義的視覺對象分析與處理技術研究
• 項目類別：青年科學基金項目
• 項目負責人：王彥臻
• 依託單位：中國人民解放軍國防科技大學

中文摘要

數字圖像的分析與處理是當前可視計算領域的一個研究熱點。相關的技術可以套用於視頻監控、自動目標識別、醫學影像處理、文化遺產保護、動畫和影視製作、教育技術等重要領域。本項目借鑑數字幾何處理領域的新成果，研究圖像數據中視覺對象的結構相關分析與處理。首先，針對輸入圖像數據中視覺對象組成部件間的各種結構關係，研究定義一種視覺對象的高層次結構語義信息表示方法。其次，主要根據描述人類感知群組的格式塔法則，研究從輸入圖像數據中提取視覺對象的結構語義表示的方法。最後，研究視覺對象的結構語義信息在兩種高層次、結構相關數字圖像處理中的套用，具體包括圖像重定向/形變編輯和圖像抽象/概括技術。

結題摘要

對數字圖像、動態影像、三維形狀等視覺對象的分析與處理是當前可視計算、人工智慧、機器人學等領域的一個研究熱點，相關的技術可以套用於視頻監控、醫學影像處理、環境地圖構建、路徑規劃與導航等方面。本項目借鑑數字幾何處理領域的新成果，研究多種視覺對象的結構相關分析與處理方法，並對其在形狀分析、虛擬顯示、機器人導航等方面的套用展開探索。首先，針對三維形狀這一典型視覺對象組成部件間的各種結構關係，研究定義了一種視覺對象的高層次結構語義信息表示及其提取方法，並通過該表示方法在聯合形狀分析、一致性層次式形狀分割等方面的套用實驗，展示和驗證其有效性；其次，針對醫學影像數據中的特定器官這一視覺對象，提出了一種基於最小二乘曲面的表示方法，並針對其在虛擬手術中的碰撞檢測、碰撞回響等套用進行了探索；再次，針對占有柵格地圖數據，提出了結構感知的快速探索隨機樹算法，並將其套用於二維機器人路徑規劃中；最後，基於動態深度圖像數據，提出了一種結構化三維環境的高效表示方法——多層占有柵格，並將其套用於室內地面移動機器人導航中。上述成果表明結構語義信息對於不同種類的視覺對象都具有重要意義，通用性的結構語義信息值得進一步挖掘和套用。