直线Hough变换及算法改进

该文主要介绍了直线 Hough变换的基本思想和算法 ,并从算法的执行效率考虑 。

改进的Hough变换红外传感器像平面轨迹起始算法

首先研究了基于逻辑的和基于Hough变换的平面轨迹起始方法,并在此基础上提出了一种基于改进的Hough变换红外传感器像平面轨迹起始算法,介绍了算法的具体步骤,并对算法进行计算机仿真实验,分析了算法的相应指标。

一种结合SIFT与3D Hough变换的建筑物屋顶点云分割方法

针对建筑物屋顶形状各异且附属物复杂,而机载LiDAR点云数据具有分布不均匀且缺乏语义信息导致分割屋顶面常出现欠分割与过分割的问题,提出了一种SIFT结合3D Hough变换的建筑物屋顶点云分割方法。首先,引入曲率计算提高SIFT算法在屋脊与屋顶附属物处特征点的提取度,增强对结构复杂的附属物以及密集离散点的识别;然后,利用特征点构建kd-tree搜索5个邻近点构建拟合三角面,将拟合面法向量投入3D Hough空间并以拟合面法向量间夹角值判断平面可靠性,降低伪平面的出现几率;最后,利用累加计算和峰值检测获得屋顶分割结果。实验结果表明,该方法对不同复杂程度的建筑物屋顶有较高的适应性并能较好地分割屋顶附属物,以点为评价单元的平均分割完整率与正确率达到98.19%与97.62%。

光电经纬仪单站空间余弦及多站面面交汇的飞机姿态测量

为了实现飞机姿态的测量,提出用光电经纬仪单站空间余弦姿态测量方法及多站面面交汇测量方法来获得飞机姿态参数。经纬仪单站加距离信息测量飞机姿态时,采用穷举法获得飞机轴线上的特征点,利用空间的位置关系获得空间姿态参数;经纬仪多站交汇方法获得飞机飞行姿态参数时,首先采用Hough变换对二维平面图像拟合获得目标中轴线,然后计算原点到目标的中轴线的垂直距离及原点到目标的中轴线的法线与X轴正向的夹角,获得目标在二维平面的直线方程。目标图像的二维中轴线与摄影系统的光学中心唯一确定了一个空间平面,采用面面交汇的方法,获得空间中轴线,得到飞机轴线的偏航角及俯仰角。实验结果表明,单站测量目标姿态在距离<6000m时,姿态角测量误差<1°;多站测量目标姿态在交汇角为30～150°时,姿态角测量误差<0.6°。精度比对结果表明,本文采用的数学模型正确、算法合理,有效提取了飞机的姿态参数。

基于平面变换技术的脉冲信号分选

针对平面变换分选信号方法中人工检测特征曲线的缺点 ,对平面变换后特征曲线的检测方法进行了研究 .将随机 Hough变换引入平面显示变换后的特征曲线检测 ,导出了检测曲线参数与待分选脉冲序列的脉冲重复间隔(PRI)之间的关系 ,利用该技术可实现对平面变换后特征曲线的自动检测与分离 ,该方法适用于固定 PRI、参差PRI和随机抖动

三维形状部分相似性匹配的逐点配对方法

为了计算2个三维模型可能存在的部分对应表面的形状相似问题,提出一种基于2个三维模型表面之间所有的点与点配对的三维形状匹配方法.在2个不同的部分中独立确定匹配的旋转参数与平移和尺度缩放参数,从而避免了形状匹配中计算量巨大的问题.其中,形状匹配的旋转参数通过匹配2个三维表面法线获得;平移和尺度缩放参数由2个三维表面对应点处切平面的结构关系确定.实验结果表明了该方法的可行性.

使用眼睛定位的平面角度头部姿态识别方法

本文提出了一种基于眼睛定位的平面角度头部姿态识别方法。该方法首先利用人脸区域中眉毛和眼睛灰度梯度变化大的特点来定位眉毛与眼睛区域;然后利用Hough圆检测方法检测瞳孔位置;在此基础上,对瞳孔位置进行修正;最后,利用人眼定位的结果来识别平面角度头部姿态。本文将该方法用于模拟鼠标操作,与已有眼球操控鼠标不同,本文方法是利用眼睛定位的结果来识别平面角度头部姿态,并用平面角度头部姿态来模拟鼠标操作。实验结果表明,本文方法对5种平面角度头部姿势的识别率达到95%。

平面参数空间的实时三维点云配准方法

针对具有多平面结构的室内环境的三维定位和环境建模,提出了一种在平面参数空间进行配准的实时三维点云配准方法。该方法首先使用一种改进的三维霍夫变换算法快速提取点云中的平面特征,然后使用迭代算法在平面的参数空间中寻找最近平面,最后使用这些平面的对应关系来估计两帧点云之间的位姿变换关系。在一个实验室场景中进行的对比实验表明,该算法能够达到与传统迭代最近点(ICP)算法相似的精度,而且速度大大提升。在仅使用普通笔记本CPU的情况下即可实现实时的点云拼接。

钻孔成像中结构面自动判读技术研究

通过钻孔数字成像系统得到地质钻孔的孔壁数字图像并研判地下地质结构是一种重要的地质勘查手段。对钻孔成像中的结构面信息的判读通常是由人工完成的,不同的人判读结果可能存在差异。钻孔成像自动辨识结构面系统首先对图像进行RGB(red红,green绿,blue蓝)到HSV(hue色相,saturation饱和度,value明度)颜色空间的转换,使得结构面信息突出显示出来,以利于图像的结构面提取;再对转换后的S分量进行图像滤波及增强等预处理,然后对图像进行分割,对分割后的图像进行数学形态学中的二值图像边缘提取和细化处理,快速分离出结构面信息,对结构面边缘进行有效的提取;最后采用正弦曲线的Hough变换对图像边缘点进行识别,可得到钻孔结构面的产状和厚度参数。以实际钻孔数字图像为例,经过钻孔成像自动辨识结构面系统提取了其中的4个结构面的空间参数,与人工判读结果比较,自动辨识得到的参数更精确,结果具有唯一性。

激光点云提取建筑物平面目标算法研究

从激光点云中提取建筑物信息是当前遥感数据处理的热点与难点,而构成建筑物的平面以及轮廓线的提取是LIDAR数据处理和建筑物三维建模的关键技术。本文通过分析激光点云数据中建筑物的特征,综合点云滤波、KD树索引、三维Hough变换以及Gauss球法向量统计算法的各自优点,提出了一套建筑物平面及轮廓的自动提取算法,并通过实验验证了该算法的有效性。

基于准自然标志的平面位移测量方法

针对三坐标测量机的结构复杂、系统庞大、价格昂贵使得应用面受到限制的特点。因此开发了一种基于虚拟坐标测量概念,采用数字图像处理技术的简化三坐标测量机。在平面位移测量上,用具有不同半径长的圆形图案人造石材板作为工作台面,以圆心坐标与半径长为标志,利用Hough变换计算出圆形的圆心坐标及半径长度,再利用已知的圆心坐标及半径确定摄像机移动位移。相对地也就能知道工作台面的位移情况。经实验验证了该方法的可行性。

基于无人机的岩体结构面识别精度提升方法研究

岩体结构面是影响岩体稳定性的重要因素,对其信息的准确高效提取是开展地质研究和预测地质灾害的重要基础。本文结合无人机三维激光扫描在岩体结构面识别方面的研究现状,为解决识别精度不高、边界提取不准确等问题,着重分析影响结构面识别精度的因素,并从法向量计算、点云聚类和边界二次精细化处理三方面对识别精度加以改进,然后进行野外结构面提取验证。结果表明,本文提出的识别技术精度较高,为结构面信息的智能化高效提取提供了一种可靠的应用方法。

表面等离子体共振后焦面吸收谱识别方法研究

表面等离子体共振(SPR)技术作为一种检测方法,具有高精度和高实时性的特点。基于表面等离子体共振检测系统,通过识别表面等离子体共振后焦面图像中的吸收谱,检测材料特性。吸收谱识别方法主要是手动勾画或一维灰度统计,这2种方法均无法在强噪声背景下对大批量后焦面图像进行有效识别。针对这一问题,基于霍夫变换、形态学与最小二乘法,提出了一种高效的吸收谱识别方法,在含有强噪声的表面等离子共振后焦面图像识别问题中有着很好的表现。这种方法弥补了现有方法的不足,为表面等离子体共振后焦面吸收谱识别问题提供了一种全新的思路。

基于霍夫变换的提升钢丝绳平面横向振动检测方法

为解决移动钢丝绳横向振动位移难以检测的问题,提出一种应用霍夫变换算法的提升钢丝绳平面横向振动检测方法。根据钢丝绳在图像中主要以直线形式呈现的特征,首先,对待检测的初始静态图像分别进行图像二值化、细化、膨胀及降噪处理,应用霍夫变换算法提取图像中的直线并编号;其次,根据霍夫变换处理结果,提出一种准确获得直线上待测点的处理方法;然后,利用边缘检测法实现了相机的标定,并在选择的感兴趣区域内基于像素遍历实现了待测点动位移的检测;最后,在MATLAB GUI环境中设计了钢丝绳平面横向振动检测软件系统。所提方法可实现矿井提升机、电梯及其他提升装备钢丝绳平面横向振动的非接触式全场检测。

基于数字图像处理的岩体结构面迹线检测

岩体结构面信息的准确获取和识别对于研究岩体的力学性质具有重要作用。基于数字图像处理技术,利用MATLAB软件编程对图像进行灰度化处理、图像滤波、感兴趣区域选取、边缘检测等操作,得到边缘检测图像,再通过线分段连接的方法形成结构面迹线。利用该方法对云南自走铁矿露天边坡露头结构面进行了检测,并将其与概率霍夫变换检测、人工绘制等方法进行对比,结果表明,新方法检测得到的结构面迹线的准确率为91%、误检率约为3%、漏检率约为9%,得到的迹线较为完整、连续且位置准确,与人工绘制的差距很小,从而为矿山调查结构面产状提供了一种较为便捷准确的方法。