双目立体视觉测量模型与同名点匹配研究

根据几何成像原理建立起双CCD立体视觉系统的数学模型,但是立体视觉测量中同名点的准确匹配始终是一个难题。利用基于区域匹配的方法,在使两CCD关于XZ平面绝对对称,即同名点在OXYZ坐标系下x值相同的前提下,提出了一种将二维面上平移范本转变为在一维线段上平移范本进行同名点识别的方法,解决了区域匹配方法计算量大的问题,提高了同名点匹配的速度和精度。

车载纵向摄影影像的核线影像生成与同名点匹配

根据车载纵向摄影影像核线排列的特点,利用相对定向确定立体像对的核线几何关系生成核线影像,并进行同名点匹配,取得了很好的效果。

高分辨率SAR影像同名点自动匹配技术

由于SAR工作原理跟光学遥感成像技术截然不同,而经典同名点匹配方法已不能完全满足SAR自动配准需要。为了快速有效地进行SAR影像配准,基于SAR影像自动配准技术的发展,提出了一种新颖的高分辨率SAR影像同名点自动匹配算法,该算法首先创建金字塔影像,同时在金字塔影像上回溯搜索,以确定初始变换函数类型及相应的变换参数;然后通过分层回溯逐层加密控制点来解求最佳变换函数类型及相应变换参数;最后在原始影像分辨率下修正同名点坐标,以获取最终匹配同名点对。这种分层回溯策略不仅很好地解决了同名点搜索计算复杂度问题,使获取的同名点对分布更趋均匀、精度更高,而且能确保每层变换函数达到全局最小二乘最优。另外,以高分辨率SAR影像为实验数据进行的实验结果表明,该同名点搜索算法不仅计算时间可由221 s缩短至34 s,而且可达到0.284 636 p ixels的配准精度。

高分辨率SAR和可见光图像同名点自动匹配技术

提出一种高分辨率SAR图像与光学图像之间的自动配准方法,首先利用仿射变换进行SAR图像和光学图像粗匹配,简化整体算法的处理复杂度;然后使用边缘检测算子分别对光学图像和SAR图像进行特征提取,为后续精匹配作好数据准备;最后基于归一化互相关原理进行图像之间的同名点精匹配。引入的比值边缘检测算子(ROA)与传统光学检测算子相比,可以较好地克服SAR斑点噪声,提取出的SAR特征图像与光学特征图像非常相似,提高了算法的准确性和鲁棒性。以星载3 m TerraSar数据和1 m SPOT数据为例进行算法验证,试验结果表明该算法能实现自动的异源图像之间的像素级匹配。

双目视觉中距离约束的小波变换同名点匹配

针对一类特殊小波变换系数不同尺度下的过零点能提供在不同尺度下信号急速变化点的位置信息,提出了一种基于小波变换的多尺度过零点的双目立体视觉模型的同名点匹配方法,该方法采用由粗到细的匹配策略,利用转化的距离信息先匹配大尺度的小波变换系数的过零点,记录其过零点位置信息,然后应用顺序约束,即物体在左右影像点的投影顺序的一致性,匹配小尺度的小波变换系数的过零点,降低了同名点匹配搜索的复杂性,减少了误匹配,解决了同名点准确匹配难、计算量大等问题。采用该方法对篦冷机内水泥熟料高度进行测量,实验表明该方法能较精确的得出水泥熟料料层的分布状况。

基于多尺度小波变换的同名点匹配方法研究

针对一类特殊小波变换系数不同尺度下的模极大点能提供在不同尺度下信号急速变化点的位置信息,提出了一种基于小波变换的模极大位置的图像点为匹配基元的同名点匹配方法。该方法采用由粗到细的匹配策略,应用顺序约束,减少了小尺度的小波变换模极大值的位置的图像点的匹配空间,为了避免误匹配和误差传播,舍弃了以小波变换的模极大值比较作为匹配准则,采用了基于米字条形窗口的互相关函数的匹配准则。这种特征匹配与区域匹配相结合的方法,解决了同名点准确匹配难、计算量大等问题。采用该方法对篦冷机内水泥熟料高度进行测量,实验表明该方法能较精确的得出水泥熟料料层的分布状况。

基于小波变换的同名点匹配方法研究

提出了一种基于小波变换的多尺度过零点的双目立体视觉模型的同名点匹配方法,该方法采用由粗到细的匹配策略,利用转化的距离信息先匹配大尺度的小波变换系数的过零点,记录其过零点位置信息,应用顺序约束,即物体在左右影像点的投影顺序的一致性,然后匹配小尺度的小波变换系数的过零点,解决了同名点准确匹配难、计算量大等问题。采用该方法对篦冷机内水泥熟料高度进行测量,实验表明该方法能较精确的得出水泥熟料料层的分布状况。

多源空间数据同名实体几何匹配方法研究

同名实体几何匹配作为空间数据整合与更新的关键技术，其目的是建立多源数据库之间地理实体的联系，实现对多源数据的综合利用。本文研究了同名实体匹配的策略与技术流程，提出了一种多尺度道路网几何匹配算法与矢量一影像匹配算法，并实验证明了上述方法的有效性。

基于自适应遗传算法的同名点匹配研究

自适应遗传算法与传统遗传算法不同在于其交叉概率和变异概率随个体的适应度值而变化,能够避免陷入局部最优值。本文针对机器人视觉伺服控制中双目图像匹配问题采用了一种基于自适应遗传算法的同名点匹配方法,根据适应度在算法运行的不同阶段的变化情况来自动修正交叉概率和变异概率,以获得全局最优解。仿真结果表明:该算法能减少匹配算法的计算量,提高了匹配的速度和精度。

顾及结构特征的河系匹配方法研究

河流水系是一种地理空间基础框架数据,提供了地理空间要素的空间结构。在对空间数据库中的地理数据进行更新与集成处理时,不可避免地涉及河系的匹配和更新处理。本文在分析河系结构特征的基础上,研究了河系匹配方法,并提出了:(1)河系匹配的两层次框架;(2)河系之间的匹配方法;(3)顾及等级结构的河流匹配算法。试验结果证明:顾及等级结构的匹配算法能在一定程度上降低误匹配和漏匹配的数量,总体匹配效果要优于一般的匹配算法,特别是在支流数量多、支流长度较短、河流详略程度差距大的河系匹配中,优势更明显。

高速铁路近景影像轨道边缘提取与匹配方法

近景摄影测量应用于铁路轨道几何平顺性检测具有较大潜力,为获得轨道几何状态参数,需对轨道数字影像进行定向与建模,本文探索一种高速铁路近景影像轨道边缘提取方法并构建轨道边缘线的同名点坐标映射模型。根据轨道数字影像的灰度信息与点位分布特点,利用Canny算法和概率Hough变换提取铁路轨道的内边缘特征,采用ORB算法与KNN算法匹配轨道表面同名点,建立轨道表面同名点的坐标对应关系。利用边缘线与轨道表面几何关系,构建轨道边缘线的多项式映射模型以匹配出边缘同名点。试验结果表明,该方法在轨道边缘识别与同名点匹配方面有较高的可靠性,可为高速铁路轨道几何状态检测提供影像处理技术支持。

基于多极值网格搜索法的快速影像匹配技术研究

采用基于网格搜索法的相关系数匹配方法,其中网格搜索法减少了匹配搜索数据,而相关系数匹配则用于获得子像素匹配精度,二者结合可形成一种快速的匹配方法。实验结果表明,与传统方法相比,该方法具有明显的性能优势。

用于高反光表面三维重建的多任务学习方法

在基于多任务学习的高反光表面单序列投射相移轮廓术中,网络参数在优化初期往往受到过曝区域相位缺失的直接影响,进而导致网络性能受损。提出一种多任务学习方法,把网络对于折叠相位图中非过曝区域和过曝区域的拟合看作不同任务,分别计算其梯度值用于网络参数更新,并引入pareto最优化用于更新任务权值向量。同时,由于两个任务的优先级之间存在明显的先验关系,传统针对平行任务的pareto最优化理论不适用于本场景,因此提出了一种动态更新任务优先级的多任务权值搜索策略,用于根据当前学习情况自适应地更新超参数,尽量避免由于任务梯度冲突导致的网络震荡。验证实验与对比实验的结果表明,将该优化方法引入现有多任务学习框架以后,网络收敛速度得到了显著提高;同时,由于减轻了过曝区域对网络参数拟合的不利影响,该权值搜索策略最终实现了更加平滑和稠密的重建结果。

基于多尺度小波变换的子线段匹配方法研究

提出了一种基于多尺度小波变换的子线段匹配方法。该方法利用一种特殊小波变换系数不同尺度下的模极大点能提供在不同尺度下信号急速变化点的位置信息的特点，以位置点作为子线段的端点，应用由粗到细的匹配策略并采用基于米字条形窗口的互相关函数的匹配准则匹配这些端点，根据顺序一致的原则，快速匹配子线段两端点之间的点。该方法较好地解决了匹配精度和匹配速度之间的平衡问题。采用该方法对篦冷机内水泥熟料高度进行测量，实验表明该方法能较精确地得出水泥熟料料层的分布状况。

基于二进小波变换的子线段匹配方法研究

提出了一种基于小波变换的子线段匹配方法.该方法利用样条二进小波变换系数在不同尺度下的模极大点能提供在不同尺度下信号急速变化点的位置信息的特点,以该位置点为子线段的端点,采用由粗到细的匹配策略匹配这些端点,根据顺序一致原则,快速匹配子线段两端点之间的点.这种方法较好的解决了匹配精度和匹配速度之间的平衡问题.采用该方法对篦冷机内水泥熟料高度进行测量,实验表明该方法能较精确的得出水泥熟料料层的分布状况.

一种基于复杂网络的道路匹配方法

为了满足用户对数据现势性的要求,应当保证道路数据的及时准确更新,其关键是对同名道路数据进行匹配。鉴于对道路进行整体分析,道路的形状特征变得尤为重要,因此提出了基于复杂网络的道路匹配方法。该方法利用复杂网络理论分析每条道路的形状特性,得到相关的形状参数,再结合距离、方向等指标的参数计算得到总的相似度,从而选出最佳的匹配道路。这种方法计算简单,对道路的形状特征能很好地描述,并能很快地从候选匹配道路中识别出匹配道路。实验结果表明,将该方法用于道路匹配具有较高的准确率和可靠性。

基于圆形区域拟合匹配的多图幅接边算法研究

针对矢量型线要素图幅接边中常常出现的由于边界要素间距离计算量大导致程序效率低的问题,提出了一种基于距离匹配和趋势增强的圆形区域拟合匹配接边算法。该算法利用边界线缓冲区来获取候选匹配要素集,然后通过为候选匹配集中要素端点生成圆形缓冲区来筛选相邻图幅中与该要素满足距离条件的要素,最后通过为距离匹配要素生成拟合直线来获取要素在边界附近的趋势走向,从而获得与某要素趋势最为相近的边界要素;该算法还利用图幅结合表实现了多图幅自动接边。实验证明,所提出的算法较之传统的图幅边界处同名实体几何匹配算法,有效地减少了相邻图幅间要素距离的计算量,提高了实体匹配的效率与准确率,是切实可行的。

一种基于非标定摄像机仿射变换的块匹配算法

针对"平行视"多视视频,提出了一种基于非标定摄像机仿射变换的块匹配算法。该算法采用Harris算子提取角点,依据特征跟踪法和线段仿射性质作为同名点匹配准则,利用同名点信息构造摄像机仿射变换矩阵,在此基础上实现视间块匹配。实验结果表明,该算法可有效提高"平行视"块匹配效果。

车载和背包式激光数据融合技术及应用

通过研究线性内插同名点匹配方法,两者相互融合,处理后点云可以高精度识别不同特征地物。结合车载激光LiDAR和背包式激光LiDAR各自的优势,运用点云融合技术解决传统1∶500地形图测绘遗留的难点及相互兼容性。此技术完全满足地形图更新、城市道路设计、三维数字城市和古建筑测量等应用需求。

基于双目视觉和粒子跟踪的河工模型三维表面流场测量方法

针对河工模型三维表面流场的测量需要,提出一种基于双目视觉和粒子跟踪的测量方法。首先进行双目相机标定,以将双目相机图像校正为行对齐;然后进行双目相机同名点匹配及单目相机连续图像同名点匹配,以重构散点流场;最后对散点流场进行网格化处理。结果表明,该方法应用于泥沙堆积淹没实验,适应性强,可真实反映水体表面流动特征,具有良好的推广前景。