基于平行四边形对角线理论优化的直线拟合角点检测

在汉字图像识别的过程中,角点的检测有助于分析汉字的特征,反映出汉字图像的各个部分的重要信息。在以往的角点检测算法中通过曲率来判断角点的算法有不错的效果,但存在钝角点或者是圆弧处的角点检测不够精准。在自适应直线拟合角点检测的基础上通过对圆弧处的角点进行平行四边形对角线曲率估计来筛选出最终的角点集合。通过对比已有的角点检测算法,在兼顾时间效率的基础上,所提出的方法对于汉字的角点检测精确率更高,应用效果更好。

基于直线拟合的弯管补偿技术

弯管过程中存在回弹现象,管件弯曲时,需要考虑对回弹角进行补偿。基于材料应力应变过程,推导回弹角公式,提出基于直线拟合的弯管补偿技术。采用最小二乘法对理论弯曲角度与实际测量角度进行直线拟合,获得管件的回弹补偿因数,由此实现弯管回弹角的快速补偿。

基于多点空间直线拟合和图像阈值分割的地下管线三维定位方法

为了精确地掌握地下管线的分布状态和形状,本文研究一种基于多点空间直线拟合和图像阈值分割的地下管线三维定位方法。采用极大值法,将发射器放置在已知图根点上,并将其与管道连接,对地下管线图像进行阈值分割操作,并将地下管线与周围环境分离开来,对图像数据进行多点空间直线拟合。通过拟合地下管线的走向,得到管线方向信息,以地下管线位置和形态为依据,完成地下管线三维定位。测试结果表明:所研究方法应用下,10个测点平面测量误差均小于50 mm,高程(埋深)测量中误差均小于30 mm。基于多点空间直线拟合和图像阈值分割的地下管线三维定位方法的准确性较优,能准确、高效地获取地下管线的位置信息。

浅析两种常用的直线拟合方法

本文浅析了2种直线拟合的方法,并对两种方法拟合直线的精度和算法复杂度进行了分析。这2种方法的基本思路都是基于最小二乘法,但是从计算的复杂性方面存在一定的差别,针对2种算法在Matlab平台上进行拟合,并对相应的结果进行了分析,同时也给出了拟合的部分代码作为参考。

基于IRANSAC-IRLS直线拟合算法及应用

针对工业视觉检测中直线边缘存在沾连、毛刺等噪声,导致拟合效率不高、精度较差的问题,提出一种基于梯度方向改进的随机采样一致性(improved random sample consensus,IRANSAC)的迭代加权最小二乘(iterative reweighted least-squares,IRLS)直线拟合算法,即IRANSAC-IRLS算法。首先,利用直线上边缘点的梯度方向相近,将梯度方向引入边缘点RANSAC拟合,来降低错误的随机抽取的次数;然后,对IRANSAC提取出来的局内点进行迭代加权最小二乘拟合,求得最终的直线参数。在噪声点比例为20%、40%、60%、80%的条件下,将IRANSAC-IRLS与基于随机采样一致性算法的最小二乘(RANSAC-LS)拟合算法的仿真实验结果进行对比,IRANSAC-IRLS比RANSAC-LS的拟合效率分别提高16.3%、41.9%、47.5%、53.2%,拟合精度分别提升14.3%、16.7%、44.0%、69.0%。

直线拟合方法在一维图像边缘检测中的应用

在线阵CCD测量系统中采用直线拟合方法检测一维图像边缘。首先,测量系统通过线阵CCD获得一维图像,基于阈值比较法,对图像信号设置高、低阈值,截取边缘信号的中间部分作为拟合窗口;然后,利用最小二乘法,对拟合窗口内的边缘信号进行直线拟合;最后,利用图像亮、暗电平的中间电平作为阈值截交拟合直线,以此交点作为图像边缘点的位置。实验结果和分析表明,与阈值比较法相比较,直线拟合方法具有重复精度高、稳定性好的优点,能有效抑制随机噪声的影响,因此可以有效检测一维图像边缘位置。

整体最小二乘法直线拟合

针对在直线拟合中,因变量选取不同拟合的结果有差异现象,提出采用整体最小二乘法进行直线拟合。文章在分析直线方程特点的基础上,采用EIV模型描述直线方程,在解算中根据系数矩阵的特点应用QR分解分为将方程两部分,采用了混合最小二乘法求解。理论分析和实际计算结果表明,整体最小二乘法顾及了因变量和自变量的误差。拟合精度高于普通最小二乘法,采用整体最小二乘拟合直线,整体上优于普通最小二乘法。

基于自适应直线拟合的角点检测

角点检测是计算机视觉的一个基本问题。进行角点检测的关键是估算曲率。笔者给出了一种新的基于参考点的前后曲线方向估计的曲率计算方法。我们以离散点远离直线垂直距离误差最小为目标进行直线拟合 ,同时根据误差大小来自适应的选择拟合窗口的大小。很好的解决了角点曲率计算时拟合窗口大小和计算精度间的矛盾。实验证明 ,该方法抗干扰性好 ,且运算量不大 。

最小二乘直线拟合方法及其在同位素地质年代学中的应用研究

最小二乘法(least squares method)是直线拟合常用的方法,在自然科学和社会科学内被广泛应用,尤其在同位素地质年代学领域更是必不可少。仅考虑x或y误差的普通最小二乘法(normal/ordinary least squares)广为人知,但事实上最小二乘法并非如此简单,尤其是在同时考虑x、y误差(乃至误差相关)并采用加权处理时,其数学处理方法会变得十分复杂,而此时普通最小二乘法显得极不合理。本文在前人研究的基础上,结合同位素地质年龄计算的需要,对直线拟合的最小二乘法进行了系统地总结研究,详细介绍了普通最小二乘法、加权普通最小二乘法(normal/ordinary weighting least squares)、标准加权最小二乘法(standard weighting model)、标准独立加权最小二乘法(standard independent weighting model)、独立加权最小二乘法(independent weighting model)及误差相关最小二乘法(error correlated independent weighting model)的数学原理及相关变量的计算过程。在此基础上,进一步阐述了MSWD(mean squared weighted deviation)这个同位素地质年代学中经常使用的参数的数学意义,以及MSWD对计算结果的评判意义。准确理解这些数学方法,对于我们合理选择同位素地质年龄相关参数的计算方法,科学评价直线拟合结果并探讨其地质意义至关重要。我们的研究同时有助于拓展和完善数学领域最小二乘法的基本理论,并可用于其他领域相似的研究之中。

稳健整体最小二乘直线拟合

针对常用直线拟合方法在数据存在粗差或异常值扰动时,存在拟合结果不稳定的缺点,提出一种稳健的直线拟合方法。该法以整体最小二乘法为基础,在考虑全部观测量存在误差的情况下,通过利用一定的准则删除数据中的粗差或异常值,从而获得稳健的直线参数。实验结果表明,稳健整体最小二乘直线拟合不仅考虑了全部观测值中的误差,而且能剔除数据中的粗差或异常值,精度更高,结果更为可靠。

直线拟合边缘检测法在光电自准直仪中的应用

CCD的分辨率是影响新型光电自准直仪测量精度的关键因素,而边缘检测法是CCD位移测量的主要方 法。对数字图像处理中直线拟合边缘检测法进行了详细介绍,并将其应用于高精度一维光电自准直仪的研制。

一种基于最小二乘直线拟合的高分辨率DBS成像算法

该文分析了应用于扫描模式下的传统多普勒波束锐化成像算法(DBS)及其改进算法的特点和不足,提出一种新的高分辨率多普勒锐化算法。该算法给出了相干累积点数的选取原则,考虑了距离徙动校正,并利用最小二乘直线拟合方法将模仿SAR的方位聚焦处理技术推广到一般大范围扫描情况,较大幅度地提高了DBS算法的成像质量。机载雷达实测数据的处理结果证明了方法的有效性。

多尺度直线拟合法在时间序列突变点检测中的应用

在电液伺服阀的测量和筛选过程中,为进行伺服阀死区和分辨率的测量,需要检查数据序列中的突变点。目前突变点的主要检测方法有Mann-Kendall算法、累积和控制图(CUSUM)算法、最小均方差(MSE)法、小波变换法等,但这些检测方法均有一定的局限性。为此提出了一种多尺度直线拟合法,采用变换拟合尺度逐步逼近的方式来检测突变点。将时间序列按给出的初始长度计算法划分为若干段,每一段用最小二乘拟合的直线代替。比较相邻拟合线段的斜率,其中斜率变化最大的两段线段之内存在突变点。在该两段线段的范围内缩小拟合尺度,继续使用上述方法进行查找,直至拟合尺度收敛为1,此时斜率变化最大的点即是原时间序列的突变点。将该检测方法同其他方法进行比较,并在伺服阀测试系统和故障检测信号中进行实际应用,验证了该方法在查找突变点时的准确性、针对复杂信号时的有效性和计算效率上的优越性。

一种简单的加权整体最小二乘直线拟合方法

在测绘生产实践中经常会遇到不等精度直线拟合的问题,常规方法因忽略了设计矩阵的误差,而导致模型存在误差,从而降低了拟合精度。为了解决模型误差,数学上常用加权整体最小二乘法,但涉及较多的矩阵理论,不利于广大测绘者应用。因此,本文在深入分析直线拟合误差模型的基础上,从经典测量平差模型入手,提出用附有参数的条件平差模型求解加权整体最小二乘直线拟合参数。理论推导和算例结果表明,该模型与测量平差知识结合紧密,解决了不等精度直线拟合中存在的两个问题,且算法简单、计算误差小,能满足一般的工程技术需要。

最小二乘法分段直线拟合

曲线拟合是图像分析中非常重要的描述符号。最常用的曲线拟合方法是最小二乘法,然而一般的最小二乘法有一定的局限性,已经有不少学者对其进行了一些改进。进一步对最小二乘法进行改进,提出一种新的分段直线拟合算法来代替多项式曲线拟合,以达到简化数学模型的建立和减少计算的目的,使其能够更好地对点序列进行拟合。

直线拟合快速实现的一种新算法

对三种基于残差准则的直线拟合方法进行分析并提出了一种直线拟合快速实现的新算法——参数逼近法;算法以变步长对斜率和截距进行逼近,降低了利用计算机进行直线拟合的复杂度;算法不仅容易实现,收敛速度快,而且可以根据需要自由控制拟合精度;另外,算法对3种准则的拟合均适用,从而将3种直线拟合法统一于一个体系之下。

改进RANSAC算法在直线拟合中的应用

以平板电脑LCD屏幕的边角直线为研究对象,对其进行边缘直线拟合,利用加入预检验的改进RANSAC算法排除大量数据异点,并实现对LCD屏幕边角图像进行边缘点的提取和直线拟合,通过编程实验证明改进后的RANSAC算法对直线拟合的效率和精度都有所提高。实验结果表明:利用改进的RANSAC算法对边缘直线拟合的效率提升10%以上,且样本点数越多,效率提升越明显。

基于直线拟合算法的PET瓶瓶盖检测方法

灌装PET瓶的实时自动检测在实际生产中具有重要的作用。在当前生产中,存在着瓶子抖动对图像算法的影响,提出了可以克服上述问题的瓶盖检测方法。采用基于直线拟合算法对灌装PET瓶的实时自动检测算法进行设计,通过对瓶盖所在直线的拟合以及支撑环所在直线拟合,实现了灌装PET瓶的液位缺陷的检测类别判断功能,并且克服了高速生产中瓶子抖动对图像采集以及瓶盖判断的干扰。实际系统监测准确率达到99%以上,实验证明算法有很好的鲁棒性。

改进的直线拟合线阵CCD图像边缘检测方法

为了检测经过光学系统成像所得图像的边缘,在直线拟合方法的基础上提出了一种新的边缘检测方法。该方法综合考虑边缘过渡区间所有点的信息,利用直线拟合方法求出一组可能的边缘值,再选择它们的中值作为最终的边缘值。基于该方法的采集系统由线阵 CCD 采集边缘的灰度图像,使用单片机来处理数据,并计算出边缘的位置。实验结果表明,这种改进方法的重复性误差为 0.89 个像素,而且能够在 0.039s 内完成一次边缘检测计算。

基于VB语言实现最小二乘法直线拟合

阐述了最小二乘法原理,利用Visual Basic语言实现对试验数据的最小二乘法计算,可以迅速得直线参数和相关系数。