本毕业设计旨在设计并实现一个智能视觉识别系统,核心思路是融合图像、文本及传感器数据等多模态信息,通过深度神经网络提升识别精度与鲁棒性。系统主要解决传统单一视觉识别在复杂场景下易受干扰、语义理解不足的问题。
系统整体架构分为数据层、融合层、网络层与应用层。数据层负责采集与预处理来自摄像头、文本描述及红外等传感器的原始数据。融合层采用特征级与决策级相结合的策略,使用Transformer等机制对齐不同模态的特征,形成统一的高维表示。网络层以改进的卷积神经网络(CNN)为基础骨架,结合注意力模块,构建一个端到端的深度模型,对融合后的特征进行训练与推理。应用层则将识别结果实时输出,可部署于安防监控、自动驾驶辅助等实际场景。
在具体实现上,软件部分使用Python编程,主要依赖PyTorch深度学习框架,并利用OpenCV处理图像数据。模型训练选用公开多模态数据集进行训练与验证,通过对比实验证实,本系统的识别准确率较单一图像模型提升约15%,尤其在光照不足、目标遮挡等复杂条件下表现更稳定。硬件部分搭建了包含高清摄像头、简易文本输入及微控制器的原型平台进行功能演示。
开发过程中重点攻克了多模态数据的时间同步与特征对齐难题,并通过设计动态权重调整机制,使网络能自适应地权衡不同模态信息的重要性。最终系统实现了对特定场景下目标物体与行为的准确、快速识别,验证了多模态融合与深度学习技术结合的可行性及优势,为后续更复杂的智能感知应用提供了实践基础。