基于形态学和光流方程的光斑中心计算方法

针对图像序列中微小光斑中心位置的计算,本文提出了一种结合灰度形态学原理和光流估计方程的中心计算方法。在对图像序列逐一进行灰度膨胀后,根据光流方程对连续三帧图像进行位置转换并叠加,完成图像中微小目标的能量增强,从而使传统的重心算法在处理这一类图像时能够达到亚像素精度。经过误差分析和实验证明,这一方法有效的解决了微小目标的中心位置计算问题。

基于非线性光流方程的数字图像相关非迭代灰度梯度算法

在传统的非迭代灰度梯度数字图像相关算法中,假设变形前后同一个像素点的灰度值相等。但在实际应用中,图像的采集会受到环境光照的变化、相机曝光过度/不足、加载引起被测表面图像变化等因素的影响而引起变形前后图像像素点灰度值的变化。针对这一问题,应用非线性光流方程来描述变形前后像素点间的灰度关系,从而提出一种基于非线性光流方程的非迭代灰度梯度算法。应用模拟实验与真实单轴拉伸实验对算法的有效性与计算精度进行验证。结果表明,该算法对图像的灰度变化不敏感,具有较高的测量精度。

基于光流方程迭代的快速整帧恢复算法

介绍了如何进行整帧恢复的算法及相关理论,以提高图像恢复的速度与质量为目的,率先提出利用光流方程迭代求近似解,像素梯度信息插值恢复图像,缩小中值滤波窗口及使用次数,提出了一种更为快速、有效的整帧恢复算法FOFE。实验表明,由FOFE算法恢复的图像有更好的主观效果及客观质量。

基于非线性光流方程的高阶时域DIC算法

针对极端测试环境中采集的低质量测试图像,提出一种解析高精度变形场的高阶时域DIC(Digital Image Correlation)算法。采用模拟散斑方法建立了含高斯白噪声的亚像素级位移图像,通过最小二乘迭代法求解高阶时域DIC算法的位移量,分析了算法的测试精度。研究结果表明,非线性光流方程能够描述变形前后像素点灰度变化的时间连续性,解析变形的速度项和加速度项;高阶时域DIC算法对图像灰度变化不敏感、测量精度高,解决了从低质量散斑图像解析高精度变形量的难题。

基于光流参数方程的复杂全域运动估计

视频图像序列在时域有着很强的相关性,利用这种相关性对图像序列进行运动估计,在图像压缩、目标检测等方面极具应用潜力。目前的全域运动估计,一般只讨论平移运动,对包含缩放、旋转等分量的复杂运动极少涉及,本文提出了一种基于光流参数方程的复杂全域运动估计及补偿算法,将运动估计的参数估计与非参数估计相结合,改进了基于光流方程的块运动模型。理论分析及大量实验证明,此算法能有效的处理包含缩放、旋转等分量的复杂运动,而且本算法将复杂的全域运动分解为各基本运动,使系统可以根据运算量的限制自适应地选择最优的运动估计及补偿算法。

基于光流方程的用于镜头切变检测的特征

为解决传统的运动图像镜头切变检测算法对背景噪声及镜头运动敏感的问题 ,通过分析镜头发生切变时图像中物体的运动规律 ,提出了一种基于光流方程的新的特征量——光流特征量。对运动图像序列中每一帧图像 ,计算其光流特征量 ,得到的特征量序列在镜头没有切变时保持短时平稳和较小取值 ,而在镜头发生切变时取值有显著增大。理论分析与实验结果证明 ,对该特征量运用加窗归一化的统计信号处理方法 ,可以有效地检测镜头切变 ,并且对摄像机摇动和变焦以及背景噪声不敏感 。

基于Horn-Schunck光流运动矢量法的印章图像匹配

HS光流法是基于机器视觉的运动目标方法中的主流方法之一,1981年由Horn和Schunck等人提出光流约束方程,对光流计算奠定了深厚的基础。本文通过引入HS光流计算方法,生成待识别印章与存档印章的光流速度矢量场,再计算矢量误差的局域方差从而计算综合判定待识别印章的真伪。实验结果证明,HS光流法一定程度上可以鉴别真伪印章。

改进多旋翼飞行器自主定位稠密光流算法

基于光流传感器的目标检测与自主定位算法能较好地解决无人飞行器室内自主飞行的难题。本文首先分析了传统全局H-S算法和局部L-K算法的机理性误差,然后提出了改进的光流算法。通过剔除影响估计运动的干扰数据来优化五置信点选取方式,改变能窗选择方式对置信点加权得到新的光流能量泛函,并修正拉普拉斯算子估计计算光流梯度,加快算法迭代速度。

光隔离器和耦合器设计的量子共振原理

本文应用光流线量子力学方程，模拟隔离器或耦合器界面间隙为折射率势阱，经过理论分析，发现光能流通过界面热阱存在共振阳关道效应，并且共振隧穿由阱源和阱宽调节，进而找到光透射率为1的理论极限。

基于摄像机的车辆测速仪

由于基于单一摄像机的图像采集处理系统,不能获取图像空间距离与真实空间距离的映射关系,故尚未发现有基于这类系统的测速系统。本文利用城市道路中普遍存在的车道线标志,估计出这种映射关系。并且分析了传统光流方程算法的适用性,提出了一种以矩阵条件数为约束条件,以关联域匹配为预补偿的改进光流方程算法,从而使光流方程分析技术的可靠性得到保证。并在此基础上,提出了一种新的基于单一摄像机的车辆测速系统,它能在不附加其它测速或测距系统的情况下独立完成车辆的速度检测,并且能同时对多车辆进行测速。

针对红外焦平面非均匀校正的快速图像配准方法

为了解决红外焦平面非均匀算法中出现的运动估值问题,提出了一种新的快速图像配准算法。该算法对传统光流方程计算配准精度的方法作了改进,利用基于投影信息的一维光流方程计算小数像素位移。通过与其他算法的配准效果比较,证实该算法具有配准精度高、计算复杂度低等优点。

智能型电视自动播控系统

介绍研制的一种智能型电视自动播控系统的软硬件结构及相应的算法。该系统以中断方式对节目源进行实时检测，采用自适应方法对播出节目进行调整和控制，从而降低了电视台工作人员的工作强度，提高了节目播出质量。