三维空间中高超声速目标修正三级Hough变换-检测前跟踪算法

针对大型相控阵雷达对于临近空间高超声速目标的检测跟踪问题,该文提出一种修正的3级Hough变换(MTS-HT)检测前跟踪算法。首先,为了解决直接进行3维Hough变换计算量大的问题,将3维点迹依次降维映射至径向距离-时间、方位角-时间和仰角-时间3个平面进行2维Hough变换;其次,为了能够在充分利用点迹能量信息的基础上尽量减小强干扰的影响,在每级Hough变换中采用非相参积累和二值积累相结合的双重积累方式进行点迹筛选;最后,通过引入运动约束以及合并相似航迹的方式进行航迹精简,从而有效降低虚假航迹数,得到按照时序关联的最终检测航迹。仿真结果表明,该算法具有较高的航迹检测概率和较低的虚假航迹检测概率,可以实现对临近空间高超声速目标的有效检测跟踪。

基于改进Hough变换耦合密度空间聚类的车道线检测算法

为了提高车道线检测的准确性与鲁棒性,降低光照变化与背景干扰的影响,提出了一种改进的Hough变换耦合密度空间聚类的车道线检测算法。首先,建立车道线模型,将车道边界分解为一系列的小线段,借助最小二乘法来表示车道线中的线段。再利用改进的Hough变换对图像中的小线段进行检测。引入具有密度空间聚类方法(density based spatial clustering of applications with noise,DBSCAN),对提取的小线段进行聚类,过滤掉图像中的冗余和噪声,同时保留车道边界的关键信息。随后,利用边缘像素的梯度方向来定义小线段的方向,使得边界同一侧的小线段具有相同的方向,而位于相反车道边界的两个小线段具有相反的方向,通过小线段的方向函数得到车道线段候选簇。最后,根据得到的小线段候选簇,利用消失点来拟合最终车道线。在Caltech数据集与实际道路中进行测试,数据表明:与当前流行的车道线检测算法相比,在光照变化、背景干扰等不良因素下,所以算法呈现出更理想的准确性与稳健,可准确识别正常车道线。

基于改进Hough变换的临近空间高超声速目标航迹起始方法

针对传统算法不能对临近空间高超声速目标进行有效航迹起始的问题,提出了一种基于改进Hough变换的快速航迹起始方法。量测数据经过Hough变换后,首先提取出参数空间中超过阀值的峰值点,形成备选积累单元位置矩阵,然后将备选积累单元位置矩阵中各列元素与本列各元素相减,并将超过距离偏差和角度偏差的点剔除,得到差值单元位置矩阵,最后对差值单元位置矩阵对应参数空间的所有点求均值,将均值作为曲线在参数空间的交点起始目标航迹。Mont Carlo仿真表明,新方法能够实现对多批临近空间高超声速目标的航迹起始,有效解决了航迹簇拥问题,具有一定工程实践意义。

基于空间矩的随机Hough变换检测直线

为解决随机Hough变换中无效采样和累积问题,研究了一种基于空间矩的随机Hough变换直线检测方法;利用空间矩方法进行随机采样并求取出参数空间点,将计算参数空间点的随机采样点减少到一个,最后利用随机Hough变换原理来确定真实直线;实验结果表明,基于空间矩的随机Hough变换直线检测方法相对于传统的随机Hough变换具有更好的准确性、鲁棒性和稳定性,实时性得到了较大的提高。

一种Hough变换航迹起始参数空间划分方法

针对Hough变换参数空间间隔尺度对发现概率的影响,分析了基于Hough变换航迹起始方法在存在正态分布的系统噪色、观测噪声和无噪声3种情况下参数空间矩形带宽度的划分对发现概率的影响,提出了可以补偿测量噪声的参数空间划分方法,仿真结果验证了此方法的有效性和可行性。

利用空间矩和改进的Hough变换进行亚象素直线特征提取

直线特征是一种重要的图像特征,目前常用的抽取方法是Hough变换,但是它的实时性和准确性较差,因此,文章提出利用空间矩进行亚象素直线特征提取,该方法首先利用空间矩进行亚象素边缘提取,然后利用改进的Hough变换公式进行亚象素直线特征提取。试验表明,该方法具有更好的稳定性和准确性。

基于同步提取变换和脊线检测的空间锥体目标微多普勒特征提取方法

针对空间锥体目标微多普勒(micro-Doppler,m-D)提取时在m-D曲线交叉处易出现跟踪错误的问题,提出一种基于同步提取变换(synchro-extracting transform,SET)和脊线检测的m-D特征提取方法。首先,该方法利用SET技术得到能量分布更加集中的时频像,并使用Hough变换提取锥体顶部产生的正弦m-D曲线;之后基于CLEAN思想,将提取到的顶部m-D曲线从时频像中消除;最后利用基于改进疯爬算法和卡尔曼滤波的脊线检测算法提取锥体底部产生的非正弦m-D曲线。仿真结果表明,该方法可以避免m-D曲线交叉处的跟踪错误问题,正确提取m-D特征。

基于随机Hough变换圆检测算法的MRI质量控制空间线性度自动检测程序设计

目的基于Magphan SMR 170体模,设计检测程序实现对空间线性度的自动测量,摆脱传统人工检测方式,提高MRI质量控制过程中空间线性度的检测效率。方法针对图像特征,设计包括预处理、特征提取等一系列图像处理算法,重点讨论基于随机Hough变换圆检测及其改进算法对空间线性度待识别模块的提取。结果基于随机Hough变换圆检测及其改进算法的自动检测程序实现了对待识别模块的提取,同时给出的空间线性度检测结果,较于手工检测存在差异,差异显著性水平P=0.10009>0.05,未达显著。结论本文所设计空间线性度自动检测程序能够取代人工检测,在提高参数检测效率的同时,保证了MRI质量控制程序的科学性。

临近空间高超声速目标修正随机Hough变换TBD算法

针对临近空间高超声速目标的检测跟踪问题,提出一种修正的随机Hough变换检测前跟踪算法。首先,为尽可能克服远距离条件下角度误差带来的较大位置偏差,通过解耦的方式将量测点迹映射至精度较高的径向距离-时间平面进行检测;然后,为更合理地合并参数空间特征点并提升积累效率,构建检验统计量并与自适应门限进行比较,将特征点合并问题转换成两个正态总体均值差的自适应假设检验问题,并利用点数积累与能量积累相结合的双重积累方式进行积累检测;最后,为进一步降低虚假航迹数,引入运动约束和航迹合并措施,得到最终按时序关联的检测航迹。仿真结果表明,相比标准Hough变换检测前跟踪算法,本文算法在检测概率相差不大的情况下具有更少虚假航迹和更低运行时间。

基于HSV色彩空间和Hough变换的铝锭在线测厚方法

为了提高铸铝制造行业中铝锭厚度控制的效率和精度,在对测厚原理、图像处理算法与工厂需求指标等研究的基础上,结合HSV色彩空间和Hough变换等图像处理技术,提出铝锭在线测厚的方法,并通过Matlab对其进行了仿真验证,结果证明该设计方案有效地提高了铝锭在线测厚精度。

商空间理论的Hough变换直线提取

Hough变换以其对图像噪声的鲁棒性,一直是参数化图形检测提取的经典工具,尤其是在直线提取方面,但传统的Hough变换存在的一些缺点,限制了Hough变换的应用场合,粒度计算为这些缺点的改进提供思路,文中在全面分析传统Hough变换及其存在缺点的基础上,结合商空间的粒度计算理论模型,提出一种基于商空间理论的Hough变换直线提取算法,实验证明,该算法在算法复杂度、实用性和准确度等各方面都有一定的改善。

基于广义Hough变换的空间数据质量评价方法

针对评价矢量数据与图像的符合度问题,研究了基于广义Hough变换的影像边缘与任意矢量曲线的匹配方法。实验表明,利用文中的方法可以对矢量数据和图像的符合度做出有效的、客观的评价。

基于彩色空间转换与Hough变换的直线检测

根据图像在HSV色彩空间中,阴影在色度和饱和度通道中都与非阴影区域有明显的区别的特性。利用连续两次的HSV彩色空间变换,可以在图像中有效地区分出阴影与非阴影区域。Hough变换被广泛地应用于计算机视觉、图像处理、模式识别等领域。利用Hough变换来检测直线,其突出优点是鲁棒性较好。所以论文采用这两种方法相结合的算法对图像中的直线进行检测,并做了相应的实验,结果表明这种算法不仅可以检测背景比较复杂的情况,还可以提高检测的准确性。

一种新的快速Hough变换圆检测方法

Hough变换圆检测(HTCD)存在计算量大和占用内存空间大的缺点,严重影响了该方法的计算效率。提出了一种新的快速Hough变换圆检测(FHTCD)的新方法。首先通过下采样,得到缩小的图像;进行Hough变换圆检测,得到粗尺度的检测结果。将结果恢复到原始尺度,在其放宽的误差范围内建立新的参量空间;再次进行Hough变换,可以得到圆检测精确值。新的方法通过压缩和适度控制参量空间,大大减少了冗余信息带来的计算量,提高了检测效率。实验证明,新的方法计算所需的时间最多不到HTCD方法的1/15;在强抗干扰条件下,其检测速度优于随机圆检测方法,有较好的检测精度,能满足实时处理的要求。

利用Hough变换实现直线的快速精确检测

利用Hough变换对直线进行检测,通常存在"速度缓慢、结果不够精确"的问题,本文提出了"分式查表法",能在大幅度减少Hough变换的总计算量的情况下,检测精度保持最高,从而使超大型图像中,直线的实时、精确检测成为可能。

基于三维Hough变换的机载激光雷达平面地标提取

针对机载激光雷达点云数据中的平面地标检测问题,分析了以三维Hough变换为基础的传统的平面检测算法,指出其存在空间分割不一致问题,在检测法线垂向地标时出现"极点"现象。研究了三维Hough变换的空间完备分割条件,利用参数空间的对偶特性,提出了一种基于对偶空间分割的三维Hough变换算法,避免了空间不一致问题。仿真和实验证明,改进三维Hough变换算法在不增加计算量的同时,能够有效检测激光雷达点云中的平面地标。

一种改进的二维Hough变换提取激光光斑参数方法

文章提出了一种改进的二维Hough变换提取激光光斑参数的方法。根据不共线三点决定一个圆的原理,利用目标图像任一边缘点的梯度方向信息,按规则选取目标边缘上的其它两个点,将三个边缘点作为一组数据,求解圆形目标的方程。对参数空间中的二维矩阵数组投票,得到圆形目标的中心坐标。对归一化半径直方图进行滤波,求得圆形目标的半径。将该算法运用于实际探测到的激光光斑图像,在运行时间及定位目标图像的准确度上都取得了较好的结果。

结合HSV与局部Hough变换的指针式仪表识别算法

随着电力系统行业对自动化程度的要求不断提高,关于指针式仪表识别技术有待进一步改进。传统检测常常忽视阴影的影响,速度及准确性也常常不能满足要求,文章提出一种实用性强的识别算法。首先通过HSV空间变换操作消除阴影对指针识别的影响,结合减影法得到指针图像,然后利用Canny算法实现指针边缘的检测,再通过消除指针两端复杂图像以实现局部区域的Hough变换,最终利用指针夹角判别指针读数。实验结果表明,本算法的阴影消除效果明显,识别结果的准确性、实时性得到了较大提高。

基于FPGA的实时Hough变换

为解决Hough变换实时性差的问题,提出一种基于现场可编程门阵列的实时Hough变换方法。采用分角度映射方法使Hough变换在空间上并行运算。设计一种基于流水线的计算结构,实现Hough空间参数计算与存储的时间并行性。通过双口RAM,在单个时钟内完成参数空间的一次投票操作,提出一种适合在FPGA中实现的快速寻找极值的二次搜索算法。与DSP进行效率对比实验,结果表明该方法效率较高,能满足实时性处理要求。

使用非均匀量化的Hough空间进行直线段检测

分析图像中最近邻直线间距离和夹角的非均匀性,得到这两个参数与线段方向和长度的相关关系,并由此提出了非均匀量化Hough空间的直线检测算法NUHT(Nonuniform Hough Transform).实验结果表明,NUHT在不降低运算效率的情况下,有2倍于标准Hough变换SHT(Standard Hough Transform)的直线段检测能力,同时误报率低于SHT的1/2.