快速的圆投影图像匹配算法

针对现有圆投影匹配方法计算复杂度高、对同质区域无法识别的缺点,提出了一种新的图像匹配算法。该算法基于混合圆投影向量,结合塔式分解和角度直方图估计,不仅可以识别出模板在待匹配图像中的准确位置,还可以通过角度估计策略得到模板的旋转角度。通过图像金字塔策略,结合混合圆投影向量快速找到候选点;然后在诸多候选点中精确定位,确定位置;最后通过角度直方图计算出准确的角度。实验结果证明该算法识别率高,且匹配速度快。

基于圆投影向量的景象匹配方法研究

景象匹配中经常会出现基准图和模板图之间存在任意角度旋转的情况,传统的结构化模板匹配算法通过逐个比较基准图和模板图对应像素灰度值之间的相关性进行匹配,所以只能工作在小角度旋转的情况下,对任意角度旋转的景象匹配是无能为力的。利用圆的各向同性和投影特征提出了圆投影匹配算法,并对其进行了改进。实验结果表明,两种算法都具有旋转不变性,但是改进后的圆投影匹配算法对灰度变化、噪声、光照以及对比度变化等具有更好的鲁棒性。

基于圆投影与矢量和的旋转不变量检测方案

在工业产品检测中,传统模板匹配方法不适用于元件标志的旋转情况。针对该问题提出基于圆投影与矢量和的旋转不变量检测方案,采用构造模板的方法,乘以模板中的系数实现灰度图像圆周投影统计和一维特征向量矢量圆求和的功能。实验结果证明,该方案可以实现目标发生旋转后的标志匹配,其抗噪能力和处理速度高于SIFT算法。

用于任意旋转角度景象匹配的圆投影算法

在分析、研究传统圆投影算法的基础上,提出一种扩展的圆投影算法用以解决传统圆投影算法引入的任意旋转角度景象匹配问题。该算法通过对匹配模版添加辅助点加以约束,可以实现旋转中心的准确定位,并且能快速准确地计算出旋转角度。实验表明,扩展的圆投影算法均能获得精确的匹配结果。

采用圆投影和序贯相似检测的图像匹配技术

针对现有的高精度匹配方法复杂度较大,现有的圆投影匹配方法在实际应用中计算量高、速度慢的缺点,提出了一种新的图像匹配算法.该算法基于序贯相似检测原理,采用由粗到精的匹配策略,应用步长自适应的跳跃式搜索方法,在不影响匹配精度的前提下,跳跃了大量匹配点,减小了在非匹配点处的计算量.实验结果表明,与已有的基于不变矩的匹配算法、圆投影匹配算法相比,该算法具有较高的匹配精度,且匹配速度快.

基于圆投影和粒子滤波的红外目标跟踪

本文首先提出了一种基于圆投影向量的目标分布描述模型,并采用修正Bhattacharyya相关系数来定义参考模板与目标模板间的距离;然后利用均值平移算法来完成目标的搜索,考虑到平台运动,本文对搜索窗口进行相应的定义;最后将其与粒子滤波算法结合起来实现红外目标跟踪。实验结果证明,本文方法不仅能够准确的跟踪目标,且对目标被遮挡以及平台运动等具有鲁棒性。

结合聚类参数的圆投影模板匹配改进算法

针对圆投影模板匹配方法特征提取过程中损失大量图像信息的缺点,提出了结合聚类模型参数的线性光照鲁棒圆投影模板匹配方法。所提方法采用线性对比度拉伸来消除光照影响,并将模板图像各圆环内像素点的高斯混合模型聚类参数作为模板特征。匹配时通过一次迭代计算即可得到匹配误差,且该匹配过程可通过查找表来提高匹配速度。在目标搜索时使用了降采样搜索方法,并将降采样搜索匹配后各位置的误差均值作为自适应阈值,对匹配误差小于该阈值的降采样点邻域进行逐点匹配,匹配误差最小的位置作为最终匹配结果。试验及分析说明所提方法的定位误差及可靠度与基于归一化相关及均值的圆投影匹配算法相比有较大提高。

基于圆投影及直方图不变特征的图像匹配方法

本文在对不变矩进行深入探讨的基础上提出了一种基于圆投影及直方图不变特征的图像匹配方法。通过圆投影方法进行预处理,采用圆形模板对待匹配图像进行快速搜索,然后选择三种直方图不变矩作为图像特征量进行匹配。实验表明,该方法有效解决了目标图像和匹配图像之间存在的较大旋转问题,大大减少了匹配时间。

基于改进的圆投影向量的背景补偿方法

针对传统运动背景补偿算法难以适应大角度旋转的应用场合,提出了一种改进的圆投影向量的背景补偿方法。该算法首先利用图像熵自动选择合适的图像参考块,以增强算法的实用性;其次对传统的圆投影向量进行了改进,增加了相位向量以获取背景的旋转参量,并采用核函数定义各像素点的距离权值,从而可以获得更加准确的结果。最后给出了算法步骤,并利用实测数据进行验证。通过仿真实验证明了该算法在各种场景、各种运动情况下的有效性以及对噪声、光照等因素具有鲁棒性。

基于ASIFT和圆投影特征的图像被动取证

文中针对图像篡改中最常见的复制粘贴篡改被动取证问题展开图像分析研究,提出了一种基于仿射尺度不变特征变换(ASIFT)和圆投影特征的算法,用于检测图像中是否存在复制粘贴篡改.实验结果表明:基于仿射尺度不变特征的算法对具有明显角点特征的篡改图像的取证效果较好,而基于改进圆投影特征的算法对不具备明显角点特征的篡改图像(如随机性纹理、平坦区域)的取证效果较好,因此联合使用基于这两种特征的算法对常见的复制粘贴型图像篡改进行被动取证能达到较好效果.

基于圆投影与径向投影的模板匹配算法

针对传统的基于相关性的模板匹配算法计算量大和不具有旋转不变性的问题,提出一种基于圆投影与径向投影的快速模板匹配算法。首先采用跳跃式步长和高斯金字塔策略快速获得圆投影向量,接着使用NCC相似性度量方法进行粗匹配;然后再进行精匹配,得到模板图像在待测图像中的准确位置;最后利用径向投影得到模板与待匹配图像之间旋转的角度。实验结果表明:基于圆投影与径向投影的模板匹配算法不仅可以解决旋转不变性的问题,还可以准确获得模板与待匹配图像之间的旋转角度,匹配速度也较快。

圆投影及直方图不变矩在多视角产品检测中的应用

为了准确快速实现对任意角度拍摄的瓶子进行特定区域缺陷检测,首先采用圆投影及直方图不变特征的匹配方法,寻找待检产品在合格品图像库中的最优解并获取方位信息。其次在找到最优解的位置后通过先验概率将其旋转到需要识别的目标区域,最后通过欧氏距离进行相似度检测判别有无缺陷。实验表明,上述方法能实现对产品缺陷准确、快速检测。

一般位置平面圆投影的作图方法

一般位置平面圆投影的作图方法,用计算机绘制工程图,常常会遇到绘制椭圆的问题,有些地方要求绘制完整的椭圆,而在其它地方则要求绘制对应不同角度下的某一段椭圆弧;有些地方要求绘制处予水平位置的椭圆(即椭圆长轴处于水平位置),而在其它地方则要求绘制长轴处于不同偏转角度位置的椭圆。

曲折道路遥感影像圆投影匹配改进追踪法

道路提取是遥感信息提取的重点和难点。曲折道路(如盘山公路等)方向突变现象严重,当道路的宽度有变化或受到阴影、杂物遮挡等干扰时,其提取难度进一步增大。针对该问题,提出一种基于改进圆投影匹配的曲折道路自动追踪方法。首先,对标准圆投影匹配进行改进,包括:①圆投影模板最优半径确定方法,以保证获得最大道路特征条件下,减少模板匹配计算量;②圆投影向量近似度参数,实现对圆投影模板离散近似程度和计算量的控制;③引入干扰校正算法,在一定程度上克服了由于光照、噪声等因素造成匹配困难的问题。其次,提出基于改进圆投影匹配的道路追踪方法,并在模板匹配过程中加入自适应机制,即将已匹配道路按照一定的权重参与后续模板匹配,一定程度上克服了道路形态的变化和干扰。最后,以曲折道路特征突出的山区遥感影像SPOT-5和GeoEye-1进行道路提取试验。试验结果表明,采用提出的基于改进圆投影匹配的道路追踪算法具有方向无关的特点,适用于曲折道路遥感提取。对道路中心线的提取误差约2~5m,提取准确率高于80%。

基于圆周投影匹配的电子稳像技术研究

图像不稳定的实质是摄像系统的光轴与目标之间存在无效的相对运动,其中包括平移运动和角运动。传统的结构化模板只能在序列间存在小角度的情况下有效,对大角度旋转的图像则无能为力。为了实时地稳定摄像系统的输出视频序列,提出了一种基于特征匹配的实时电子稳像算法。将分块的Harris算子用于特征提取,并提出利用归一化圆周投影的特征匹配算法来解决图像大角度旋转的问题。仿真和实验证明了该方法不仅能有效地实现帧间平移运动的补偿,而且还可对大角度的旋转运动进行补偿。

基于扩展卡尔曼滤波的5-Dof圆位姿估计算法

现有圆位姿估计方法对输入帧进行独立处理,忽略了有价值的目标动态信息,圆位姿估计精度有提升空间,提出一种基于EKF的高精度5-Dof圆位姿估计方法,圆位姿由5自由度向量ξ=(X,Y,Z,α,β)^(T)表示。该方法引入贝叶斯框架捕获视频连续帧的时间信息,优化圆位姿估计系统。首先,为了与2D椭圆轮廓交互,算法构造出5自由度向量ξ表示的空间圆投影轮廓5-Dof模型,进而设计非线性测量函数。其次,将该测量函数与扩展卡尔曼滤波(EKF)算法相结合,用于圆位姿优化。此外,使用简单的线性卡尔曼滤波算法(KF)对圆位姿估计值进行修正。实验表明,针对含有不同方差噪声的图像序列,算法利用图像序列的时间相关性,有效提高圆位姿估计精度。

基于投影圆度和遗传算法的空间圆柱面拟合方法

针对空间圆柱面拟合非线性强、鲁棒性差和稳定性弱的问题,提出基于投影圆度和遗传算法的空间圆柱面拟合方法。首先,通过坐标变换计算圆柱面在平面上的投影圆度。然后,借助遗传算法的全局寻优特性快速搜索最优投影圆度所在平面的法向量,进而利用平面投影计算空间圆柱面的半径及轴线方程。最后,利用坐标逆变换得到原始坐标下的空间圆柱面特征参数。由于空间圆柱面投影圆度只与投影平面法向量的方向角有关,因此只须合理设置法向量方向角的取值范围,即可使得解空间覆盖所有位姿的空间圆柱面。另外,遗传算法具有良好的全局寻优性和收敛性,在空间圆柱面拟合这类多变量非线性寻优问题中能够取得良好的效果。仿真实验和实际应用表明,相对于传统拟合方法,基于投影圆度和遗传算法的空间圆柱面拟合方法具有无须预估初值、鲁棒性强、拟合精度高和稳定性好等优点,是实现任意位姿空间圆柱面拟合的有效方法。

投影圆电动切割设备

介绍了投影圆电动切割设备的结构形式及试验和理论分析结果。设备的技术指标达到国外同类先进产品的水平，可用于船舶与海洋工程制造及锅炉，石油化工等工业部门。

钢拱架铰接孔视觉定位方法研究

针对钢拱架自动化拼接过程中需要对钢拱架铰接孔进行定位的实际问题,设计了一种基于双目视觉的钢拱架铰接孔定位方法。首先通过模板匹配对钢拱架铰接孔进行初定位,找到感兴趣区域;采用一种新的自适应阈值算法计算阈值,对感兴趣区域进行二值化处理;利用边缘检测和最小二乘法提取得到铰接孔椭圆轮廓特征;然后找到椭圆轮廓上特殊的两条弦,根据空间几何关系,计算空间圆平面的法向量;利用消影线和椭圆参数矩阵,计算铰接孔圆心在图像上的实际投影点;最后基于双目视觉成像模型计算铰接孔圆心的精确空间坐标。实验证明,本方法可实现钢拱架铰接孔高精度定位,满足实际工业需求,为钢拱架自动化拼接提供技术支撑。

基于圆域的图形绘制方法

通过研究基于点的计算机真实感绘制技术,提出了一种新的造型绘制方法———基于圆域的图形绘制方法。该方法不同于传统的网格造型,而是仅以三维物体上的点进行造型,并将点扩展成圆作为基本绘制元素,通过剔除背向点、投影和平滑填补空隙等操作得到物体的真实感图形。该方法数据结构简单、存储空间小、绘制速度快且易于实现,并且能获得较高的真实感效果。