直线特征立体匹配中的不确定性问题

直线特征断裂和提取不完整、过提取是直线特征提取结果中常见的不确定性问题,是影响直线特征立体匹配结果的关键因素。提出一种以边缘检测结果为依据定量描述这些不确定性的方法,依据已提取直线特征延长线附近边缘点分布,定义直线特征端点定位的概率密度函数,以单条直线特征的不确定性描述为基础,计算断裂直线特征编组假设的可靠性测度,进而计算用于衡量立体图像中任意两条直线特征匹配假设可靠性的核线约束测度和灰度相似性测度。应用真实遥感立体图像,对比已有方法,结果证明了本文方法能够有效提高直线特征匹配结果对于两类直线特征提取不确定性问题的抑制能力。

一种新的直线特征提取和定位算法

提出了一种从图像中精确提取直线特征并定位其端点和方向的新方法,克服了传统边缘跟踪算法的局部性。算法首先跟踪边缘点,递归分割成离散直线段,然后从全局角度合并这些离散的直线段,最后给出了两种鲁棒的直线拟合策略。实验结果表明该算法具有良好的性能,能够适用于较广范围的真实图像。

基于直线特征的图像-模型匹配算法

提出了一种新的基于直线特征的图像与模型匹配方法。该方法选择那些可以描述目标边界的直线建立模型。识别时 ,分层次地综合使用直线的多种特性 ,从而提高了效率 ,减少了误匹配的可能性。文中给出了用仿真图像和真实图像所做的实验结果。该算法可以用于目标识别。

基于直线特征的有理函数模型定位精度改善方法

探讨了利用已知直线特征进行有理函数模型定位误差在物方进行补偿的方法.推导了在两种物方补偿模型(平移加主因子比例和一阶仿射变换模型)下,基于已知直线特征进行补偿模型参数解算的数学模型.给出了利用已知直线特征进行有理函数模型定位误差补偿的解算方案.实验表明:基于线特征的补偿方法是可行的,并且平移加主因子比例模型的精度好于基于控制点的方法,也好于一阶仿射变换模型的补偿效果;但对于一阶仿射变换模型,该方法的补偿效果要比基于控制点的方法差.

采用多站图像直线特征的飞机姿态估计

在角平分线方向向量法基础上提出了一种新的基于直线特征的飞机姿态多站测量方法。首先,用角平分线方法计算飞机的中轴线及其共面垂线的方向向量,由此得到飞机参考系到经纬仪摄像机参考系的旋转矩阵。然后,提取所有测站经纬仪图像上机翼边缘的直线特征,联合经纬仪俯仰方位角等参数,推导出直线特征的目标空间共面总误差函数,并使用改进的正交迭代方法优化旋转矩阵使总误差最小。最后,分解优化后的旋转矩阵得到飞机的姿态值。仿真实验得到的四站测量精度为0.17°,图像处理速度为32frame/s,比角平分线法有了大幅的提高,另外,算法处理速度能达到实时。这些结果证明了文中方法的有效性和优越性。

利用直线特征的定标图像非线性畸变校正

针对管道弯曲度测量系统中定标图像的特点,提出了一种利用图像中直线特征的非线性畸变校正方法。在畸变得到有效校正的前提下,三维空间中的直线投影到图像平面上应该是直线。先提取畸变图像的边缘,利用边缘线段长度作为判据,剔除野值。把边缘的畸变误差总和作为目标函数,通过最小化目标函数获得最优畸变系数,利用该组系数校正原图像的非线性畸变。实验结果表明,该方法的校正精度较高,适用于管道弯曲度高精度的测量,而且易于实现。

一种基于直线特征的遥感影像和GIS数据自动整体配准方法

提出了一种基于直线特征的对尺度变化和旋转变化不敏感的遥感影像和GIS数据自动整体配准方法。该方法利用在变换模型转换后GIS数据中参考线段上的端点和影像上对应特征线段的距离为零建立相似性测度,以共线条件方程作为变换模型,通过改进的霍夫变换进行优化求解,同时得到变换模型参数即外方位元素和匹配结果,实现了遥感影像和GIS数据的自动配准及遥感影像的外部定向。实验结果表明,该方法具有较高的可靠性和配准精度。

基于半直接方法的序列影像直线特征跟踪匹配算法

针对序列影像相邻帧间相对运动较小的特点,提出了一种基于半直接方法的序列影像直线特征跟踪匹配算法。首先,选取关键帧进行点特征和直线特征的提取与匹配;然后,利用运动恢复结构算法对直线上的特征点进行重建;接着,通过反向合成图像对齐算法实现相邻帧的直线特征点的跟踪和摄像机相对位姿估的计;最后,由跟踪特征点实现对直线特征的跟踪匹配。采用两组不同的序列影像数据对算法进行了验证,实验表明所提算法能够实现序列影像直线特征的准确跟踪匹配,并能同时估计得到摄像机的位姿;摄像机的位姿估计误差随着帧数的增加而累积。文中还提出了一种新的序列影像直线特征跟踪匹配算法,该算法仅利用直线上的稀疏特征点就可实现对相邻影像间的直线特征的准确跟踪匹配,并能估计得到摄像机的运动轨迹。但是,该方法存在累积误差,需要进一步改进。

直线特征的交互矩阵求取

直线特征在视觉跟踪、视觉伺服中具有重要作用,但目前的直线交互矩阵的求取受到制约,需要已知含有直线的平面在摄像机坐标系中的方程参数.为摆脱含有直线的平面参数的约束,本文利用两点的极坐标推导出直线的交互矩阵,并给出直线交互矩阵求取方法.经分析得知,对于与摄像机光轴接近垂直的直线,其在成像平面上的角度变化主要受摄像机姿态变化的影响,对摄像机的位置变化不敏感.对于与摄像机光轴平行的直线,其在成像平面上的角度变化受摄像机旋转以及垂直于光轴平移的影响较大.实验结果验证了本文方法的有效性.

基于多直线特征的电子图象稳定算法

提出了一种基于多直线段特征的全局运动估计算法 ,同时也介绍了它在电子图象稳定 (EIS)系统中的应用 .首先 ,用全局运动估计技术来估计摄像机的运动 ,即通过小波变换法提取图象中的边缘 ,并利用 Hough变换法提取图象中的直线段特征 ;然后按照直线段的特征参数和位置选择原则选择具有分布特性的多个直线段 ,并通过对应的直线段特征比较计算局部运动参数和全局运动参数 ;最后根据全局运动估计结果 ,利用滤波法进行抖动判别和补偿 ,实现对图象序列的稳定处理 .实验结果表明 ,多直线特征可以准确且稳定地估计摄像机的运动参数 ,通过滤波法可以消除视频序列的抖动 .

直线特征保持的立体图像缩放

近年来随着3D显示设备的普及,内容感知的立体图像缩放问题得到了国内外学者的关注.与2D图像缩放不同,立体图像缩放不仅需要保持并突显图像显著区域,还必须保持立体图像视差的一致性.文中提出了一种立体直线特征保持的立体图像缩放的方法,通过在基于网格变形的图像缩放的方法中引入立体直线特征保持和内容感知的随机匹配点等约束条件,在保持立体图像视差的一致性的同时,较好地保持立体图像中直线区域的直线特征.首先,基于立体图像视差图,定义立体图像Hot-target图,检测立体图像显著区域,并获取立体图像直线特征;其次,引入内容感知的随机匹配点作为视差一致性约束;最后,构建基于四边域网格的受限能量模型,优化实现立体图像缩放.文中提供了若干实验数据说明该方法是有效的.

基于Beamlet变换的直线特征提取

提出了一种基于Beamlet变换的算法,克服了图像中的各种干扰及噪声,试验结果表明其具有较好的实用价值。

深度图像中直线特征的提取

深度图像具有能够表征物体表面三维立体信息的优势,而直线则携带了图像中重要的结构信息,对图像分割、图像识别等后续图像分析具有十分重要的意义。提出一种新的深度图像直线检测方法,由直线组成的直线框架方法,能够精确地、综合地提取深度图像的直线特征。首先,在指定邻域内对每个深度像素估计表面法向量;通过对表面法向量的相关计算得到每个像素点的边缘强度;之后,通过全局匹配措施,连点成线;最后,采用Hough变换在深度图像上标记直线。通过仿真结果对比,不难发现相较于其他直线特征提取方法,本文提出的新方法能够提供更平滑干净的直线检测结果;此外,在折痕边缘处获得单条直线,阶跃边缘处获得两条平行直线,因而可作为深度图像的3D结构信息。

基于Hough直线特征的障碍物检测方法

在平时的生活中障碍物的检测有着重要的应用,为了减少交通事故的发生,降低其而带来的危害,针对障碍物检测过程中出现的问题,在研究障碍物改进技术的基础上。本文从图像边缘信息的角度上,对障碍物检测技术进行了分析研究,提出了基于Hough直线特征的障碍物检测方法,该方法利用图像的特征信息实现了对障碍物轮廓的检测。

直线特征约束在运动板坯图像边缘跟踪测量中的应用

基于计算机视觉摄像测量方法由于其固有的非接触测量特点,在工业生产过程中应用越来越广泛。本文根据连铸板坯运动图像特征,利用直线相关约束和检测区域空间隔离滤波方法,成功实现连铸板坯长度在线实时跟踪测量。实际应用结果表明,该方法有效地克服了连铸板坯表面氧化铁皮对实际板坯边缘实时检测的严重干扰,提高了视觉测量系统的坚固性和可靠性。

直线特征标志子像素级定位方法的研究

在近景摄影测量中,常常需要对直线特征的标志进行定位,而标志定位的精度会影响到整个测量的精度。提出一种新的混合方法,即采用Hough变换对直线特征标志进行直线检测,得到直线初值;然后采用灰度矩边缘直线拟合定位法,对标志点中心进行子像素定位。在三维重建实验中采用所提出的灰度矩边缘直线拟合定位法和高精度直线定位法进行精度比较,实验证明经过Hough变换得到粗值的灰度矩边缘直线拟合定位法达到较高的定位精度,且计算更简单。

利用直线特征进行有理多项式模型精度优化

针对控制点获取较困难地区有理多项式(RPC)模型定位精度不高的情况,提出了一种利用直线特征进行RPC模型精度优化的算法。该算法借鉴利用地面控制点进行RPC模型系统误差补偿的基本原理,通过对物方和像方直线特征的参数化表达,实现了基于直线特征的RPC模型系统误差补偿。利用该算法以及传统方法对资源三号(ZY-3)卫星影像进行实验。结果表明:在缺少地面控制点的情况下,利用直线特征对RPC模型进行精度优化是可行的;当地面控制线数量达到4条以上时,优化后RPC模型的定位精度可以达到与同等数量控制点相当的水平。

直线特征约束的资源3号卫星影像自检校平差

针对控制点获取较困难地区卫星影像定位精度不高的情况,对直线特征作为控制信息提升卫星影像定位精度进行了研究。以"像方直线上任意一点必然位于物方直线和投影中心所构成的平面"作为几何约束条件,通过对直线的参数化表示,建立了基于直线特征的共面模型;在该模型基础上,针对航天传感器的成像特点,分析建立了8标定参数的内方位元素模型和简化的外方位元素模型,最终构建了直线特征约束的卫星影像自检校平差模型。利用资源3号(ZY-3)卫星获取的华盛顿地区数据对构建的平差模型进行实验验证。结果表明,该模型能够解决缺乏地面控制点地区影像定位精度差的问题,可达到与常规自检校平差相同量级的精度。

基于直线特征的车载电子稳像方法

电子稳像技术的研究重点是稳像算法,介绍了电子稳像的基本概念和原理以及常用的稳像算法,并根据坦克装甲车辆的实际情况,给出了车载电子稳像实验系统的基本构架及理论方法。选用块匹配法和直线特征法作为车载电子稳像算法,选用轨迹平均法作为图像序列的平滑方法,最后介绍了稳像效果的几种评价准则,并对车载电子稳像技术研究提出了几点设想。

高分辨率合成孔径雷达图像的直线特征多尺度提取方法

针对传统的合成孔径雷达(SAR)多尺度边缘提取方法中直线提取连续性和完整性不好的特点,提出了一个由粗到精的多分辨率SAR图像直线特征多级提取框架,利用多尺度策略在降低SAR图像噪声影响的同时增强相邻共线点之间的连续性和完整性,并在不同的尺度图像中根据边缘特征的特点选择不同处理方法,来实现低分辨率条件下完整直线特征的粗略提取和高分辨率的精确定位。最后用高分辨率SAR图像跑道检测实验进行了验证,并将实验结果与相位编组法和Hough变换法进行了比较。