LCD显示缺陷检测装备中的形状配准新方法

针对LCD显示缺陷检测的重要性以及人工检测速度慢、漏检率高的弊端,提出了一种基于图像形状匹配的LCD显示缺陷自动光学检测方法。该方法的基本原理是:待测图像与标准图像形状配准后建立缺陷模型,利用灰度平均模板与容差模板等信息,通过动态阈值分割的方法检测LCD显示缺陷。实验结果与现场应用表明:采用该方法制作的设备检测速度快,检测正确率达到98.5%,可以替代人眼检测白点、黑点、缺划等LCD显示缺陷,完全达到实际应用的要求。

同名矢量地图要素形状配准的算法与应用

地图配准是GIS领域的一个基础问题,本文结合矢量地图要素的形状特点,提出了一种可对存在仿射变换关系的两个同名矢量地图要素,进行自动精确配准的算法。首先,该算法综合利用地图要素的几何矩以及仿射变换的有关性质定理解算仿射变换参数,实现两个要素的粗配准;然后,以粗配准结果作为初值,通过一种改进的PLICP算法进行迭代配准,从而实现待配准地图要素的精配准。实验结果表明:本文算法可对存在仿射变换的同名要素进行自动精确配准,且具有一定的抗噪能力,以配准结果为基础,还可以准确地从同名要素上自动识别和匹配同名特征点。

基于谱对称的形状配准方法

针对现有三维形状配准方法中存在左右翻转的错误匹配问题,提出了基于内蕴对称特征检测的高效形状配准算法。首先,通过热核与几何约束构建模型的内蕴自对称点对;其次,基于谱嵌入特征空间分析提取模型的内蕴对称平面,并依据模型表面法向量有效识别模型的左右结构属性;然后,根据内蕴对称点对获得模型的一致性谱对称结构描述;最后,引入一致性点漂移算法(CPD),实现基于谱对称的非刚性模型的形状配准,有效避免了模型配准中的左右结构翻转问题。实验进一步论证了这种方法不仅有效提高了模型匹配的效率,而且能有效识别同类模型的结构特征,对于非刚性模型的配准具有较强的鲁棒性。

基于带约束隐表示的非线性形状配准

主要通过对形状进行带约束的隐表示来研究非线性形状配准.首先,采用隐函数的零水平集来表示形状,并结合从整体到局部的策略,对形状配准问题进行了建模.其次,为提高模型精度,对全局尺度形变和局部非线性形变引入了尺度约束和带状约束.进一步,给出了一阶变分,并应用负梯度流进行数值求解.最后,多个数据集上与现有经典算法的对比实验表明,给出的算法具有更优的精度.

基于Hough谱的任意形状表示与配准

提出了基于Hough谱的形状表示与配准方法,定义了一种新颖的加权平均Hough谱来表示任意形状,总结并证明了形状Hough谱所具有的平移、旋转、缩放和周期特性。对任意两个形状进行配准时,可在相应Hough谱中估计出形状的旋转与缩放参数,并在相应Hough密度空间中估计形状平移参数。本文方法在SIID形状集上进行了大量的实验,结果表明,加权平均Hough谱能有效地估计形状间的平移、旋转与缩放参数,对噪声、遮挡等具有一定的鲁棒性,具有较高的配准精度。

结合形状统计的水平集图像分割

给出了一种结合先验形状统计信息的Mumford-Shah模型的水平集实现方法。结合形状统计的水平集图像分割主要包括先验形状模型的构造和形状能量项的构造,针对这两个主要方面做了如下两点工作:(1)提出了一种简单可行的先验形状模型构造方法;(2)重新构造了形状能量项,它综合考虑了全局和局部形状信息,且不含形状姿态参量,使曲面演化稳定可靠。带标记线左心室核磁共振(MR)长轴图像的实验结果和合成图像的分割结果证明了该方法的有效性。

基于先验形状信息和水平集方法的车辆检测

针对交通视频检测应用,提出一种基于先验形状信息和主动轮廓模型的运动车辆检测方法.算法首先利用颜色信息和边缘信息检测并去除车辆阴影,提取车辆的初始轮廓;为了改善车辆轮廓的提取精度,在进一步的车辆分割中引入车辆形状的先验知识,用水平集符号距离图像的隐含表示建立车辆的先验形状模型,并以先验的车辆形状模型作为约束构造出主动轮廓能量函数;将第一步获得的车辆轮廓作为车辆分割演化曲线的初始轮廓,采用变分法求解能量函数的极小值,利用形状配准和水平集方法演化车辆的分割曲线,得到准确的运动车辆轮廓.将该方法应用于实际采集的交通视频,获得了很好的测试结果.

高斯形状上下文描述子

利用高斯窗函数,构建了一种新的形状上下文描述子,并将该描述子应用到形状配准当中.高斯形状上下文以参考点为中心建立一组高斯窗函数,根据中心点与其他采样点之间的欧氏距离,利用尽量多的采样点计算各个窗函数的值并组成形状描述子,描述点与点之间的位置关系.通过比较形状描述子之间的相似性,能够较为准确地找到两个形状间点与点的对应关系.实验表明,使用高斯形状上下文作为形状描述子,比传统的形状上下文能够更加准确地找到点与点的对应关系,使配准算法快速收敛,具有良好的抗噪性和鲁棒性.

尺度形状描述子

为了更加有效地处理形状的尺度变化问题,利用不同尺度的高斯形状上下文或形状上下文作为基形状描述子,构建了一种尺度形状描述子.尺度形状描述子首先根据参考形状确定形状描述子的层内尺度,利用不同的层间尺度建立参考形状的尺度立方体,计算尺度立方体的每一层与测试形状的相似性距离,根据最小均方误差确定最近邻尺度,利用样条插值进一步精确估计最优尺度.在最优尺度的基础上构建形状描述子,准确地确定点与点对应关系,并根据对应关系计算配准变换.实验结果表明,尺度形状描述子能够较好地克服形状配准中存在的尺度变化问题.

仿射形变条件下形状匹配的矩阵投影方法

提出了一种仿射形变条件下形状匹配的矩阵投影方法。首先利用二维点集描述具有仿射形变关系的两个形状,提出了形状点集的标准化形式,并证明了标准化形式之间仅存在旋转变换;其次通过矩阵投影的方法找到标准化形状之间的匹配关系,从而通过重构的方法确定初始形状的匹配关系;最后通过匹配关系确定仿射变换参数,并进行形状配准。试验结果表明本文提出方法对仿射形变具有不变性,并且对形状点集的数目不相等的情况具有较高的精度。

采用仿射迭代最近点的晶圆分割方法

针对依赖硬件设施的晶圆分割方法存在生产成本高、工艺复杂且分割效果不稳定的问题,提出以仿射迭代最近点(ICP)算法为核心的基于图像形状配准思想的晶圆分割方法。该方法采用Canny算子提取图像边缘,建立晶圆模板图像与目标图像的特征点集;对目标图像的边缘图像进行基于Hough的直线检测,得到粗略的晶圆矩形边框信息;以矩形左上角的点坐标作为匹配搜索区域的初始值进行基于仿射ICP算法的精确配准,通过晶圆产品图像与模板图像的特征匹配,实现晶圆的快速、准确分割。理论分析及实验结果表明:该方法计算复杂度较低,单独样本分割时间约为0.9s,样本分割精度明显高于其他算法,满足自动化生产线的实时在线检测需求。