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。

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。

新型图像角度匹配方法及其应用研究

探讨了一种基于机器视觉的PCB自动装配线多焊盘实时定位方法。采用多分辨率图像金字塔匹配策略,利用模板图像与待搜索图像的灰度特性,使用圆投影匹配进行初始候选匹配点的选取,得到一系列的候选匹配子图;使用SIFT算法对候选匹配子图和模板图像进行特征匹配,确定对应匹配点,消除误匹配的候选子图;根据点的模式匹配,确定大致的旋转角度,使用重采样和插值的方法计算精确的旋转角度。实验表明,该方法可以准确、实时地实现目标定位。

基于活动轮廓结合目标匹配遥感图像识别算法

随着当今遥感技术的飞速发展,遥感图像的精度和复杂度越来越高,为了从复杂大量的遥感图像中识别出感兴趣的目标区域,本文提出了活动轮廓分割结合目标匹配的遥感图像识别算法.所提出的活动轮廓算法,基于一个区域外法线向量的演化曲线模型,改善了原始的轮廓模型的边缘泄露问题和运算速率.新设计的模型用来提取目标匹配所需要的模板区域,并对其进行填充来构造完整模板.之后通过具有方向不变性的圆投影算法来进行目标区域的匹配进行筛选,并进一步对筛选出来的区域通过具有良好的几何区域不变性的仿射不变矩对目标区域进行分析,从而得出最终所判断的目标区域.最后通过实验验证了所设计的算法具有计算速率快,初始化限定少,演化能力强和鲁棒性强的特点.本算法适用于多种刚性目标的遥感图像识别.

畸变图像的有效配准算法

镜头畸变是导致图像质量降低的主要因素之一.通常在图像存在畸变情况时,要先通过图像畸变校正方法来减小畸变对图像的影响,但校正过程较为复杂.本文提出了一种新的畸变图像的有效配准算法,算法分为初始匹配和松弛优化匹配两步,初始匹配算法采用圆投影匹配算法,松弛匹配算法则以向量旋转角的旋转和缩放不变性特征作为初始匹配对的优化准则,首先计算向量旋转角度差值,然后通过构造支持度函数和剔除策略选出最优匹配对.实验证明,该算法在图像非线性畸变误差较大的情况下也能够实现正确匹配.

智能激光切割机识别与定位技术研究

为了更好地解决智能激光切割机工件识别与定位问题,提出了双相机定位方法,全局相机负责对象识别与粗定位,局部相机负责精定位,通过迭代逼近方法削除局部相机镜头畸变对测量精度的影响。改进的圆投影匹配方法利用半径表快速计算圆投影向量,由粗到精的匹配策略和极坐标变换旋转角度计算,明显地提高了匹配运算速度。实验证明本识别算法和定位方法实用且精度高。

基于环向特征的快速旋转不变性匹配算法

景象匹配中经常会出现基准图与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是通过逐个比较基准图与模板图对应像素灰度值之间的相关性来进行匹配的,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环投影匹配算法,并构造了环向特征投影不变量,用环向特征作匹配。实验结果表明,在同等条件下,该方法较圆投影算法具有更高的鲁棒性,且匹配速度可增快7倍,匹配概率可提高10%-20%。