非匀速条件下车辆底盘超近距成像测量方法

针对车辆非匀速条件下轴距视觉测量及轴型识别所面临的超近距、大幅面、低畸变成像及视觉测量问题,提出一种适用于非匀速条件下的车辆底盘结构超近距成像测量方法。利用鱼眼相机采集运动车辆底盘的超广角图像序列,通过一种改进的多采样点圆拟合方法实现图像感兴趣区域的提取。建立三维等距成像模型对鱼眼图像进行畸变校正。针对车辆非匀速行驶带来的视频帧重叠度差异,采用基于图像内容的重叠度分析技术,实现了多步分层的关键帧提取,有效避免了车速不稳定对车辆底盘结构测量的影响。现场实验结果表明:该方法可在非匀速条件下,以20~50 cm的成像距离获得清晰、低畸变的完整车辆底盘图像,车辆轴距测量误差均值约为5%。

基于分类配准与全景像素坐标系的显微图像快速拼接算法

目的提出一种基于分类配准与全景像素坐标系的显微图像实时拼接算法,以解决现有图像拼接算法精度低、计算复杂度高等问题。方法依据单视野图像的质量特征,利用评价函数对图像进行分类配准,适应不同的配准模型;构建全景像素坐标系,依据配准结果在此坐标系下进行整体拼接与缝隙融合;基于自主搭建的尿液样本显微扫描系统进行实验,以验证算法的有效性。结果实验结果表明,相比现有的图像拼接方法,本文基于分类配准与全景像素坐标系的显微图像快速拼接算法更有利于拼接缝隙的融合,且更稳定,拼接效果显著优于加速鲁棒特征和快速傅里叶变换单独拼接;在拼接时间方面,基于分类配准与全景像素坐标系的显微图像实时拼接算法的拼接时间大大缩短,拼接速度提升了1倍,且对于矩形扫描区域拼接的大视野图像,无明显拼接缝隙痕迹,可完成高质量的实时拼接。结论基于分类配准与全景像素坐标系的显微图像快速拼接算法能够满足快速高分辨率的大视野图像拼接需求,为显微图像拼接提供了一种更优的方法,便于相关人员进一步分析和应用。

快速有效的视频图像序列拼接方法

针对现有的视频图像序列拼接方法处理速度慢的问题,提出一种基于SURF特征的快速有效的拼接算法。该算法用鲁棒性强且计算性能优越的SURF算子取代传统的SIFT算子进行特征点提取;在特征点匹配方面,提出了一种基于哈希映射和双向最近邻距离比的匹配算法,可以快速有效地获得特征点间的对应关系。为了消除由于运动物体干扰带来的误匹配,采用随机采样一致性(RANSAC)方法来消除外点确保匹配的有效性,再通过最小二乘法估计视频帧之间的全局运动参数,最终拼接形成全景图。实验结果表明,该拼接算法快速有效,鲁棒性强,具有较高的使用价值。

基于SURF的序列图像快速拼接方法

针对车载摄像平台的序列图像拼接问题,提出一种基于SURF的序列图像快速拼接方法。首先,对经预处理后的序列图像提取SURF特征点,采用最近邻法匹配特征点;其次,利用RANSAC算法估计相邻帧的变换关系;再采用改进的全局配准策略,完成图像配准;最后,采用一种最大值融合法,去除了拼接缝和光照明暗变化的影响,实现序列图像的无缝拼接。实验结果表明该方法适用于车载摄像平台序列图像的快速、无缝拼接,具有较强的鲁棒性,有一定的实用价值。

视频拼接中最优自适应单应性矩阵求解算法

针对交通场景中对视频拼接速度要求较高的特点,提出了利用视频帧最优单应性矩阵进行实时拼接的双线程快速算法。首先,利用SURF(Speeded up robust features)算法提取图像特征点;其次,通过NN(Nearest neighbor)算法以及优化的RANSAC(Random sample con-sensus)算法进行特征点的匹配,并去除误匹配点对;再次,利用重叠区域的归一化协方差相关函数最大化得到视频前k帧配准效果最佳的单应性矩阵,作为后继视频帧场景拼接的映射矩阵;同时,采用KLT算法对k+1的后继视频帧特征点进行动态跟踪,若匹配点对的数量变化超过了给定的阈值,则认为当前的最优单应性矩阵需要进行优化和变换,重新计算k幅视频帧中新的特征点对,经匹配后求取新的最优单应性矩阵。在交通场景中的拼接实验证明,该快速算法平均视频帧的拼接处理速度小于100ms,对存在旋转、尺度缩放、视角以及光照变化的图像都具有良好的拼接效果,具有参数估算准确,计算量小、速度快的优点,能够满足系统对视频拼接的实时性和精确性要求。

动态图像的拼接与运动目标检测方法的研究

动态图像运动目标检测是图像处理中的热点,但动态图像的识别范围却成了目标检测的限制,针对此问题,本文提出了一种利用图像拼接技术扩展图像识别范围、并在此基础上完成运动目标检测的方法。在图像拼接中采用了SURF图像匹配算法,运动目标识别利用背景差分法,实验中使用的是开源的Linux操作系统、以及为图像处理提供了大量算法和函数的Open CV软件开发库。针对不同分辨率、不同角度采集的图像进行了实验研究,结果表明,可以在较好满足图像识别范围的同时,明确地检测出运动目标的相关信息。同时,本文提出一种通过图像拼接实现扩展运动目标检测的方法,满足了实时性要求,达到了增加图像清晰度的目的,但是,在摄像设备与场景之间的相对运动方面还存在着有待解决的问题,这将成为今后研究的重点方向。

基于SURF算法的水下图像实时配准方法

为实现水下图像拼接实时性和鲁棒性的要求,提出一种基于SURF算法的水下图像配准方法.首先针对水下图像进行预处理;然后采用SURF算法获取参考图像和配准图像的特征点,采用kD树方法找出潜在的配准点对,再结合RANSAC和最小二乘法求出图像之间的映射关系,在取出外点的同时迭代计算出最终的精确解,并使用双线性插值方法对待配准图像进行重采样,得到配准后的图像;最后使用加权平均算法进行图像融合,完成水下图像拼接.实验结果显示,该方法明显地改善了水下图像质量;与基于SIFT算法的图像配准方法相比,两者准确度相当,但其特征点提取速度快10倍左右,总的配准速度快5倍左右,极大地提高了实时性,并具有相当的鲁棒性.

基于改进SURF算法的室内环境图像快速拼接

针对室内环境下利用传统加速鲁棒特征(SURF)算法进行图像实时拼接效率不高,以及室内环境图像快速拼接的要求,提出了一种基于改进SURF算法的室内环境图像快速拼接方法。首先,采用SURF算法对获得到的室内环境图像进行初步特征点提取,同时利用双向K最近邻分类算法筛选提取到的SURF特征点,得到粗略的匹配点对;其次,采用随机采样一致性(RANSAC)算法更新匹配点对,剔除被错误提取的匹配点对;最后,采取加权平均融合算法对配准完成后的图像进行融合拼接。通过该方法得到了完整的室内环境拼接图像,并提高了图像匹配准确度和拼接效率。从实验结果来看,提出的改进方法能极大降低室内图像的匹配错误,提高了室内图像拼接效率,同时能够取得较好的拼接效果。

基于SURF算法的全景图拼接技术研究与实现

针对云台网络摄像机监控系统,提出一种基于摄像机视频流的全景图生成算法,以构建更大的监控场景。根据帧间重叠区域的大小选取关键帧,进行柱面投影,利用计算性能优越的SURF(Speeded Up Robust Features,加速鲁棒性特征)算法对所选取的关键帧进行特征点提取,使用基于哈希映射的特征点匹配算法加快特征点的匹配,并结合RANSAC(RANdom SAmple Consensus,随机抽样一致)算法剔除误匹配,估计关键帧之间的变换关系。实验结果表明,该方法能较好实现视频序列的快速拼接,鲁棒性强,具有较高的实用价值。

基于SURF的敦煌壁画数字图像智能拼接系统研究

针对敦煌壁画数字图像拼接数据量大、计算耗时长这一急待解决的技术难题,构建了敦煌壁画数字图像智能拼接系统的总体结构;提出并实现了基于SURF的图像配准算法,该算法在积分图像的基础上进行快速计算,通过快速Hes-sian检测子来检测特征点;通过计算哈尔小波变换,确定其主方向及特征点描述子,并根据描述向量之间的欧式距离实现图像间的特征点的匹配;最后,采用渐入渐出的图像融合算法实现了图像拼接系统。实验表明:该系统既能满足匹配准确性的要求,又具有计算量小,计算速度快的优点。

基于图像增强的井下图像拼接

为了通过图像采集技术实时监控煤矿井下生产情况,提出了基于图像增强的井下图像拼接算法。利用局部双边滤波算法对图像进行增强,在此基础上再利用近似的Hessian矩阵和框状滤波确定特征点的位置,然后,计算特征点的描述子向量,采用最近距离比次近距离的匹配算法将特征点配对,最后利用特征点对计算得出变换矩阵,采用线性渐变融合方法进行图像融合。通过图像增强前后特征点数量对比实验验证了增强算法的有效性,并证明了该算法显著提高了SURF(Speeded Up Robust Features)算法的拼接效率,有利于提高匹配的准确性和拼接的快速性。

基于改进随机抽样一致算法的视频拼接算法

为了解决实时视频拼接中的鬼影和拼接缝问题,提出了一种基于改进随机抽样一致算法的实时视频拼接算法。首先,针对双目摄像头的重叠区域,采用加速鲁棒特征算法提取特征点,寻找特征匹配点对;然后利用改进的随机抽样一致算法去除误匹配点对,获得最优单应性矩阵;最后,对重叠区域像素进行动态融合处理。实验结果表明,采用本文算法可以有效地消除视频重叠区域的拼接缝和鬼影,同时可保证视频拼接系统的实时性。

结合Retinex增强的井下图像拼接方法

为在矿井环境下尽量多的提取图像特征点数量,从而监控矿井下生产情况.采用局部双边滤波算法对图像进行增强,再利用近似的Hessian矩阵和框状滤波确定特征点的位置;计算特征点的描述子向量,采用最近距离比次近距离的匹配算法将特征点配对,使用RANSAC算法消除误匹配错误;利用特征点计算出变换矩阵,采用线性渐变融合方法进行图像融合.研究结果表明:图像增强后特征点数量明显增多,SURF算法的拼接效率显著上升,有利于提高匹配的准确性和拼接的快速性.

基于快速鲁棒特征的眼底图像自动配准与拼接

针对眼底图像对比度低、光照不均匀、视场局限及不同视场间存在几何畸变等特点,提出一种基于快速鲁棒特征(SURF)的眼底图像自动配准与拼接算法。该算法分别提取各视场眼底图像同态滤波增强后有效视场的SURF,特征匹配后得到匹配点对,结合透视变换模型和RANSAC算法去除误匹配点对,周围视场依次与中央视场匹配计算变换矩阵,配准、融合后得到眼底全景图像。对项目中实际的眼底照相机获取图像的自动配准与拼接表明,该算法可以快速、高精度地实现不同视场眼底图像的自动配准与拼接,精度达到像素级,具有很好的鲁棒性。

基于SURF特征点提取的显微图像拼接

高倍镜下拍摄的图像视野小,不能看到完整的结构特征。为了获得全视野观看效果,文中提出基于SURF特征点提取的显微图像拼接方法。首先采用RANSAC算法剔除不匹配的特征点,然后用加权平滑的方法来消除拼接缝,并对背景亮度不均匀的问题进行处理。实验结果表明,文中方法能够精确有效地解决显微镜高倍镜下视野小,无法观察到清晰完整的组织细胞结构图像的问题。

高速拼接CCD相机时序设计

高速拼接CCD相机是目前我国空间目标监控领域中急需的CCD相机之一,相机的研制对提高我国高速拼接CCD相机的研制能力有很大的推动作用。本文重点介绍了16通道高速拼接CCD相机的时序设计,以及相机的实测结果,并对相机的实际应用前景进行了展望。

基于改进SURF算法的图像拼接研究

快速鲁棒特征(Speeded-up robust feature,SURF)算法在图像匹配、模式识别、图像拼接等众多领域有着广泛的应用。随着摄像机的更新换代,照片分辨率逐渐提升,传统的SURF算法已经无法满足图像拼接的效率要求;针对以上问题,该文提出了一种具有动态阈值的改进SURF算法,该算法依据图像位置的相关性,生成用于规划拼接区域的动态阈值,利用该阈值缩小特征提取和匹配的有效区域,从而提升算法的执行效率。针对传统的渐进渐出图像融合算法失真严重的问题,该文提出了一种新的非线性权重模型,利用该模型,有效降低了拼接图像的重影现象,提升了视觉效果。

两种高速铁路激光点云的采集拼接方法

研究围绕地面三维激光扫描点云数据的拼接问题,在某段高速铁路设计并实施了标靶拼接和控制点拼接两种不同模式下的点云数据采集和拼接试验,结合点云处理软件对点云数据进行拼接处理,分析了拼接精度和数据采集拼接的整体作业工作量等。结果表明,在相同的扫描条件下,基于控制点拼接的点云数据,精度优于基于标靶拼接的点云数据;在高速铁路等带状工程点云采集拼接中,控制点拼接模式下整体工作效率高于标靶拼接。本次试验所显现的控制点拼接的高精度和高效率等的优势,可为三维激光扫描仪在铁路点云采集和拼接作业提供有利参考。

一种快速的无人机影像无缝拼接方法

本文针对传统的低空无人机影像拼接处理速度慢和几何精度低的问题,提出了一种快速的无人机影像无缝拼接方法:对输入的原始影像按一定尺度进行降采样,在降采样的影像上进行SURF特征提取和匹配,利用RANSAC方法估计初始的相对单应矩阵,然后用Levenberg-Marquardt方法精化单应矩阵,计算出初始的绝对单应矩阵后利用稀疏光束法平差估计出精确的单应矩阵,通过降采样影像与原始影像的单应关系传递单应矩阵到原始影像级,最后进行影像合成,形成整体拼接图。实验结果表明该方法可以有效地提高拼接速度,解决拼接错位问题。

一种不同地面分辨率图像的拼接算法

航空遥感监测中变焦镜头的广泛应用以及飞行高度的变化会获得不同地面分辨率的航空影像,因此为了实时监控到飞行区域的整体情况,需要对不同地面分辨率的图像进行拼接。提出了针对不同地面分辨率图像进行拼接的方法。首先用四分法对图像进行分割,检测变化倍率,选择配准策略;然后用基于加速鲁棒性特征(Speeded-Up Robust Features,SURF)的算法对相邻图像进行拼接。获得了焦距变化从高倍过渡到低倍,或从低倍过渡到高倍的拼接图像。通过航空变焦模拟影像的拼接实验和地面变焦影像的拼接实验表明,该方法能够对不同地面分辨率的图像进行拼接,且拼接结果均以高分辨率为基准。