改进的SIFT特征提取和匹配算法

针对月球影像和尺度不变特征变换(SIFT)算法的特点,在改进SIFT特征提取算法的基础上,提出了一种稳健的图像自动匹配策略。首先,自动调整SIFT算法中的对比度控制系数,提高关键点提取的均衡性;然后,用SIFT描述向量之间的欧氏距离最小值与次小值的比值作为阈值,进行粗匹配,并利用匹配对主方向角度差直方图剔除部分伪匹配;最后,自动计算随机采样次数、误差容忍度等参数,使用改进的随机选取一致性(RANSAC)方法确定透视变换模型初始参数,并用该模型和误差容忍度对匹配集合中的匹配对进行校验,选取出正确的匹配对。实验结果表明,在图像有一定程度的视点、光照、旋转、比例、模糊和对比度变化等情形下,该算法稳定、可靠。该方法能有效解决图像匹配门限的选择问题,真正实现了无人工干预的自动匹配。

一种基于扇形区域分割的SIFT特征描述符

提出了一种在圆形区域内基于扇形区域分割的特征描述符构建方法.首先,针对SIFT描述符维数过高,导致匹配速度慢的弱点,提出在半径为9像素的圆形特征区域内划分为8个扇区,在这些扇形特征邻域内统计8个方向的灰度梯度直方图,形成64维描述符的方法,降低了描述符的维数.同时,针对SIFT构建描述符的运算复杂性较高的事实,提出在圆形区域内计算像素灰度梯度主方向,以主方向为基准点把该区域划分为8个等面积扇区的方法,取消了对特征区域的旋转变换,降低了构建描述符的运算复杂性.通过与OpenCV SIFT和Lowe SIFT进行多方面对比实验,结果表明该方法的综合匹配速度具有显著提升,在两幅图像存在一定程度的视点、模糊、旋转、比例、光照变化等情形下,匹配性能有所增强.

一种改进的运动目标跟踪算法

为了进一步增加均值平移算法用于目标跟踪的准确性和鲁棒性,提出了加入目标位置的预测、对大目标间断采样、联合颜色信息与边缘信息建立直方图、采用多个候选目标优选与验证等4种改进方法,减小算法的计算量,提高算法的匹配速度,增强算法的适应性。使用Edinburgh大学提供的Workshop 1 front图像序列进行测试,分别得到了原算法与改进算法的Bhattacharyya距离,通过比较其平均值和标准偏差,说明了改进算法中最优匹配比原算法准确。使用自拍摄的复杂背景图像测试后,说明了改进算法的适应性。实验结果表明,改进后的均值平移算法对运动目标跟踪效果良好。

用极线束约束方法进行图像匹配后的质量控制

在立体视觉匹配过程中，不可避免的会出现大量的误匹配点。图像匹配后的质量控制是检测误匹 配点的基本方法。本文将对进一步提高匹配准确率进行探讨。基于连续性假设，在射影几何意义下，本文 利用一种外极线束和匹配点的整体信息，对相似性匹配结果进行检测，剔除其中的误匹配点。实验结果 证明，极线束约束具有较强的误匹配检测能力，大大提高了匹配准确度。

基于SIFT的自动匹配策略

为了实现图像的自动匹配,提出了一种新的SIFT匹配策略。首先,给定一个基本的欧式距离最小值与次小值的比率值,对SIFT特征对进行判断,得到粗匹配集合。然后,统计粗匹配对的主方向角度差直方图和最小欧式距离直方图,以主方向角度差落入直方图峰值所在邻域和最小欧式距离小于直方图主峰所对应的距离值作为匹配条件进行精匹配。最后,统计精匹配对的比率直方图,以欧式距离最小值与次小值之比小于直方图主峰所对应的比率值作为控制条件,剔除误匹配。实验结果表明:在待匹配图像有一定程度的视点、光照、旋转、比例变化等情形下,该方法具有稳定、可靠的特点。该方法能自动选择匹配阈值,实现无人工干预的自动匹配。

雷达高度表检测系统的研制

文章设计了一种基于SCSI硬盘的高速数据采集系统的研制,叙述了它的工作原理、设计构想及实现方案。该系统能对雷达高度表的实时输出信号进行连续记录,实现对每个回波信号进行完整回放,提高对雷达高度表测试数据的动态分析能力。实践结果证明该方法是有效的。

提高图像匹配速度的一种方法

根据工程实践的需要，在进行图像匹配时，利用在外极线上动态确定搜索范围的方法减小匹配的搜索空间，从而降低匹配错误率，提高匹配速度。

基于小波零交叉基元的多分辨率图像匹配方法

文中将小波变换运用到立体视觉的图像匹配中 ,选取合适的二进小波基 ,以二进小波变换的多尺度零交叉为匹配基元 ,较多地利用了图像的结构特征。在匹配过程中采用由粗到精的层次匹配策略和严格的匹配约束 ,减小了对应点搜索范围 ,并从局部和整体两个角度进行匹配后的质量控制。实验结果证明 ,该方法具有较高的匹配精确度和较快的匹配速度 ,并且算法稳定。

短焦距摄像机镜头的畸变校正方法

短焦距摄像机镜头一般都存在比较严重的光学畸变,使成像质量下降.本文介绍一种工程校正方法,对短焦距摄像机镜头的畸变进行数字校正.实验结果表明,该方法具有简单、实用的特点.

基于SCSI总线的超高速实时图像数据存储系统

超高帧频实时图像的长序列采集存储一直是难于解决的问题。本文基于SCSI总线的理论体系,提出一种新的图像数据采集存储系统的技术方案和体系结构,并设计出一种超高速、数字化、嵌入式系统样机。试验结果表明在多通道同时使用的情况下,采集与存储速率达到了100Mb/s,满足了1000帧/s的黑白数字图像直接存硬盘技术需要,验证了此系统的有效性。

基于DSP的图像压缩编码器程序优化

在遥感图像处理过程中,通常需要对大画幅数字图像进行实时压缩,以便能通过有限的通用信道传送到地面进行判读处理,使用普通的视频压缩技术很难满足实用要求,采用多DSP+FPGA构建实时压缩平台已经成为主要的研究方向;在开发DSP压缩平台的过程中,一般使用C语言编译器进行软件开发,所得到的代码实时性较差;分别采用项目级、算法级和指令级三级优化的方法,对小波变换、量化和编码等程序进行优化,提高了压缩算法的执行速度;实验结果表明,对于4096×3072的图像,使用经过优化的压缩编码器,图像压缩速度达到了每秒6帧,这种优化方法具有一定的通用性。

多路高速信号采集、记录与回放系统设计

为了准确地记录测控系统的测量数据,本文提出了一种基于SCSI硬盘的多路高速信号采集、记录与回放系统的设计方法,给出了系统的总体结构,阐述了采集电路的设计、SCSI硬盘控制的设计和抗干扰方法。本文提出的设计方法能满足多种应用场合,具有广泛的应用前景。

一维数字信号分形维数估计算法研究

分维数是分形的定量度量。文中讨论了分维数的各种估计方法,提出了一种多尺度分维数估计算法。实验结果表明多尺度分维数较单尺度分维数具有更好的估计精度。

高分辨率航拍图像实时记录方法

针对某型高分辨率航空摄像机输出数据流达到每秒200兆字节,常规方法难于实现图像数据实时记录的问题,提出一种自启动多通道混合同步直写SCSI硬盘的方法.通过新设计的状态控制器,优化了SCSI硬盘的记录时序,使多个并行记录通道能根据数据缓存器和硬盘的状态自动产生独立的直写脉冲,以混合同步的方式将数据高速记录到硬盘上.实验结果表明:该方法可使图像数据持续记录速率达到每秒200兆字节,储存容量可达280吉字节,且结构简单、实用.

经纬仪编码器模拟训练平台设计方法

某型光电经纬仪是一个具有22通道光电编码器的大型设备，该设备的模拟训练系统需实时模拟编码器的工作过程。采用计算机仿真和数字掩码的方法，实现了多通道并行工作的目标，使训练系统能进行电路多节点的故障设置，用于训练技术人员分析和排除电路故障的技能。

一种多级运动目标检测算法

为了提高Javed等提出的运动目标三级检测算法的稳定性,文中对其处理方法做出改进;在像素级处理阶段,采用每一个像素点及其邻域组成的集合作为特征矢量来描述图像,对YUV格式的彩色图像的不同颜色分量分别建立混合高斯模型,得到背景模型后,计算出Sobel边缘检测得到的边缘点的统计分布;在区域级处理阶段,将彩色图像分割与背景建模结合起来,得到具有精确边缘的运动目标,并利用边缘信息消除干扰目标;实验结果表明,即使在前景纹理、颜色比较一致且与背景对比不是很明显的情况下,改进后的方法也能完整地检测出运动目标。

一种新的散堆物料立体匹配方法设计

本文基于实际工程的需要，设计了一种散堆物料立体匹配的方法。该方法弥补了过去所用方法计算时间长、误区配较多的缺陷。

基于不变特征描述符实现星点匹配

为了能够在星图存在旋转角度情况下,自动快速地完成星图匹配,提出了一种基于不变特征描述符的旋转不变匹配方法,将加速鲁棒特征(SURF)描述符应用于星点特征的描述和匹配。首先,对星图进行图像分割,抑制非极大值,并检测星点;然后,为计算星点分布尺度因子s,在半径为6s的圆形邻域内为每个星点计算主方向,之后将20s×20s的邻域与主方向对准,并在该邻域内为每个星点计算SURF描述符。最后,基于透视投影模型的匹配策略,提纯星点,计算匹配星图之间的变换矩阵。实验结果显示,该方法能够鲁棒地提取星点,并在图像存在旋转、平移及部分视角变化的情况下完成星图匹配,仿真实验的匹配星点的误差均在1pixel以下,实拍星图实验的匹配星点的误差均在1.5pixel以下,表明为每个星点建立描述符,进行匹配识别的思路是可行的。

基于立体视觉的目标姿态测量技术

基于动态场景分析的计算机视觉系统尤其是对运动目标的运动参数测量已成为计算机视觉研究的热点;建立了基于双目立体视觉的目标姿态测量系统,使用两个摄像机在不同视角对同一目标进行拍摄,采用DLT方法对摄像机标定;对拍摄到的图像进行去噪、滤波,通过立体图像匹配得到特征点在两幅图像中的同名点,姿态参数求解结合DLT算法和立体图像匹配算法,实现了对目标姿态参数的测量,得到了目标的三维姿态信息;实验结果表明,该测量系统结构简单,计算量小,具有较高的测量精度。

检测骨架图形特征点的新方法

端点、折点、歧点和交点是骨架图形的重要特征点。提出用快速查表法检测侯选特征点 ,再进行侯选特征点聚集 ,用局部结构分析 ,去除假特征点 ,判别真特征点的类型 ,并对折点给以大致的定量描述。实验结果表明 ,该方法能快速有效地找出骨架图形的特征点 ,在目标识别、字符识别等应用中起着关键作用。