结合亚像元实时灰度投影算法的导行系统

服务于现代天文望远镜的导行系统通常会受到大气和风载等干扰而引起导行信标重心位置计算不准确。为了有效解决这种问题,本文提出将具备亚像元和实时性的灰度投影算法嵌套到导行系统的重心算法中,从而在几乎不失时间分辨率的前提下减小一个导行闭环周期内的重心误差,达到提高导行系统性能的目的。首先,分析了高实时小偏差的导行信标重心计算是实现高性能导行系统的重要前提,并指出灰度投影算法在其中所起的重要作用。其次,分析了灰度投影算法能够与重心算法结合提高导行系统性能的原因,并针对传统灰度投影算法进行速度和分辨率的改进,以实现使用亚像元实时灰度投影算法与重心算法结合提高导行系统性能的目的。最后,将所提出的结合亚像元实时灰度投影算法的导行系统在400 mm口径望远镜上进行了测试,测试结果表明,本文所提出的方法能够在几乎不失时间分辨率的前提下较好地抑制风载的干扰,从而达到了提高导行系统性能的目的。

用于实时数字稳像的灰度投影算法研究

基于灰度投影算法构建了一个实时数字图像稳定系统,阐述了灰度投影算法应用于数字稳像的基本问题.深入分析和研究了算法在稳像系统中的中值滤波、区域选择、参考帧选择等优化问题.该系统的硬件由振动平台、光学镜头、CCD、图像采集卡和计算机构成;软件编程基于DirectShow平台,通过VisualC++实现.通过对稳像试验结果的定量评价与分析表明,该灰度投影稳像算法具有简捷、快速、准确的特征,是实现摄像机实时数字稳像的一种切实可行的方法.

一种基于多项式插值改进的亚像素细分算法

介绍了一种基于多项式插值法的改进的亚像素细分算法及相应计算模板和公式,并对算法的误差进行了分析.本算法应用在经典Sobel算子基础上构造出的方向模板,对灰度图像进行处理,得到梯度图像,然后在梯度图像上沿目标边缘的梯度方向进行多项式插值法亚像素细分计算,对目标边缘进行亚像素精确定位.实例说明本算法是可行的.

高分辨率灰度投影算法及其在电子稳像中的应用

提出一种用于检测图像运动矢量的高分辨率灰度投影算法。灰度投影算法将图像在水平和垂直方向上的灰度投影数据作为图像特征,获得图像运动信息,一般只能达到一个像元精度。而通过采用相关计算进一步细分灰度投影数据,可以提高图像运动特征位置信息的精度,获得亚像元级的图像运动矢量。实验室摇摆台电子稳像实验结果表明,该方法可以有效提高图像运动矢量的计算精度。

一种全局优化的激光光斑亚像素定中算法

根据激光光斑特征提出其中心位置检测方法,该法先假定激光光斑中心位置,再利用假定激光光斑中心点的投影圆上等效光强原理对其进行重建,并将重建前后两者的光强差的绝对值之和作为评价假定点与真实光斑中心距离的指标,最后,根据所述指标最小化原则求取激光光斑中心位置。理论分析表明,对于标准高斯分布的激光光斑,所述评价指标与假定点及真实光斑中心间的距离成正比,在真实光斑中心处,其评价指标值为零。对于实际激光光斑,在其中心处所述评价指标的值接近于零,为提高其抗噪声干扰能力,采用距离加权法作为其改进的评价指标。对有噪声干扰的实例计算结果表明,该法中心定位达到亚像素精度优于0.1 pixels,不仅定中精度高,而且算法速度快、稳定性好、抗干扰能力强。

基于数字体图像相关的亚像素位移算法分析

数字体图像相关法~[1],通过分析发生形变前后的图像来获得形变位移场,诸多研究者在测量系统和搜索方法上有大量研究,用来提高检测速度,但对于提高测量精度方面不足以达到预期,于是提出了亚像素插值相关方法与亚像素位移算法,通过对算法的改进可知,当测量精度为0.1像素时,相当于硬件测量系统提高了10倍分辨率,本文主要对两种基本的亚像素算法进行分析,即三维的拟合法与灰度梯度法。

一种空域和频域相结合的运动图像亚像素配准技术

针对视频图像运动检测问题,提出了一种结合空域灰度投影和频域相位相关的亚像素图像配准方法。首先,采用灰度投影算法在空域对运动图像进行粗配准,即在图像行和列方向上计算图像灰度投影特征数据,根据灰度相关函数最小化准则,估计像素级运动量;然后,在经过粗配准的两幅图像中心选取尺寸相同的区域,进行快速傅里叶变换,在频域采用扩展的相位相关算法对图像进行精确配准。该方法利用图像的功率谱信息,减少对图像内容的依赖,运用基于最小二乘的曲面拟合法,实现亚像素图像配准参数估计,具有从粗到精的特点,有效提高了图像检测精度。文中最后对样本图像进行了图像配准对比实验,结果表明,该方法可以检测0.01 pixel的运动量,最大配准误差为0.004 8 pixel。

实时系统中的连铸板坯边缘检测快速算法

分析了影响边缘检测算法速度的关键因素,针对连铸板坯边缘实时测量问题,提出了一种基于灰度图像投影的边缘检测快速算法,这一算法适用于直线型阶跃边缘的快速检测,并在实际应用中取得了良好的效果。

基于图像边缘的灰度加权算法应用于LED管芯检测

LED管芯检测的像素级算法受到图像分割的影响,造成目标中部分像素的丢失。本文利用图像边缘区域的灰度加权算法,以求取物体边缘所在像素点的灰度来计算边缘位置。检测结果分析表明,该算法在检测精度上有了明显提高。

基于Lucas-Kanada光流法的人眼特征点实时跟踪方法

为更好地实现运动目标的检测跟踪,给出一种基于Viola-Jones特征点检测、亚像素角点提取与LucasKanade光流法跟踪相结合的人眼特征点实时跟踪方法。利用Viola-Jones算法检测出人眼区域,使用Harris角点算法在目标区域中提取亚像素级人眼特征点并引入筛选机制,从而在保证跟踪精度的同时减少运算量,采用金字塔分层机制的Lucas-Kanada光流法对运动的人眼特征点位置进行估计。该机制具有可切换的搜索窗口特点,兼顾了对大尺度高速度运动目标的跟踪。实验结果表明,该方法在保证算法实时性的同时明显提高了人眼特征点跟踪精度,并且能够保证快速及大尺度运动时的系统鲁棒性。

基于灰度图像匹配方法的铁水罐车定位技术研究

利用灰度图像匹配方法分析了铁水罐车上十字标志物,从而对铁水罐车进行精确定位。在灰度图像匹配分析过程中,采用粒子群算法对图像的最优匹配点进行粗定位,再利用改进的Harris角点检测算法和亚像素方法精确定位。最后,利用试验案例证明本方法是合理可行的。这解决了铁水罐车在装载铁水过程中的精确定位问题。

照明系统对图像检测精度影响的研究

光源是影响摄像质量十分关键的因素,采用不同的照明方法和光源分别进行实验。用CCD摄像机拍摄标准块规,然后利用递推平均滤波算法对采集到的图像进行滤波处理,减少噪声对边缘检测的干扰,利用一维灰度矩亚像素算法搜索标准块规上下两边缘,用求平均值法算出每幅图片中标准块规的厚度。实验结果表明,随着光源选择的变化,照明系统对图像检测精度的影响不同,采用背光照明并使用医用观察灯照明误差最小。

二维光电影像测量仪系统摄像机标定技术

本文针对二维光电影像测量仪中的摄像机标定,提出一种基于张正友标定算法的改进摄像机标定方法。该方法通过人工选点,得到需要检测的角点区域,接着利用Harris算子得到待测角点的初始位置,再根据灰度矩对所有角点进一步精确定位。最后利用张正友平面标定方法进行标定。实验表明,该方法对棋盘格角点位置定位较传统方法要好,最后标定的数值精确度较高,在二维光电影像测量系统中具有很高的实用性。

基于图像处理的有色金属杂质识别系统设计

随着计算机应用技术高速发展,图像处理技术逐渐在众多技术中脱颖而出,该项技术已广泛的应用于各个领域内,其中基于图像处理技术的有色金属杂质识别就是非常重要的一项研究,将图像处理技术与计算机的应用结合对有色金属中的杂质进行识别,可以使有色金属的生产更高效,精确,从而也可以降低人工劳动力,提高生产效率,是目前国内一项非常重要的研究项目。

单幅彩色条纹投影的不连续物体表面三维形貌测量

提出了基于单幅彩色条纹投影的不连续物体及动态三维形貌的测量方法。该方法利用计算机产生一幅正弦条纹图和两幅单一强度图分别通过红蓝绿三个通道合成为一幅彩色条纹图,由液晶投影仪投影到被测物体表面,彩色CCD采集变形条纹图并保存在计算机中。通过三色分离,同时获得正弦条纹图和反映表面反射率分布及背景信息图,通过图像除法运算及亚像素精度归一化处理实现物体三维形貌的恢复。对于表面形貌不连续的物体,利用蓝色分量的灰度图像进行二值化处理定位阴影或暗背景,从而引导正确的相位求解。实验验证了该方法对不连续物体动态测量方面的可行性。