AUTOMATED IMAGE MATCHING WITH CODED POINTS IN STEREOVISION MEASUREMENT

A coding-based method to solve the image matching problems in stereovision measurement is presented. The solution is to add and append an identity ID to the retro-reflect point, so it can be identified efficiently under the complicated circumstances and has the characteristics of rotation, zooming, and deformation independence. Its design architecture and implementation process in details based on the theory of stereovision measurement are described. The method is effective on reducing processing data time, improving accuracy of image matching and automation of measuring system through experiments.

An ellipse detection method for 3D head image fusion based on color-coded mark points

在这份报纸，我们建议了颜色和一个新伪椭圆察觉者在象素水平上编码的标记点的一种新类型。这个方法对特别适用三维(3D ) 出发全景的重建。邻近的观点的图象能被在重叠区域匹配粘贴的 color-coded 标记点计算转变矩阵缝。这篇论文集中 color-coded 分数怎么削尖工作并且怎么从不同观点检测并且匹配相应的点。测试被执行基于结构化的轻设计获得的原来的数据显示出这个方法的效率和精确性。

立体全方位视觉传感器的设计

折反射双曲面型的全方位视觉传感器(ODVS)是一种快速、可靠、具有固定单视点成像特点的全景视觉信息采集设备。本文利用两个相同参数的具有固定单视点的ODVS在同一轴心线面对面的进行合成,设计了一种双目全景立体测量装置。利用两个ODVS的固定单一视点在同一轴心线上设计的特点,简化了成像单元的标定、极线的配准以及特征点匹配等烦琐的步骤。实验结果表明,本文设计的立体全方位视觉传感器能有效解决极线约束难题、快速实现立体图像的特征点匹配、降低立体测量的复杂度。

基于广义特征点匹配的全自动图像配准

该文针对图像配准中用到的特征点提出了狭义特征点和广义特征点两个范畴。广义特征点是针对区域特征定义的, 可以有各种不同的定义方法。该文建议了一种广义特征点的定义和自动提取算法。该算法以多尺度小波变换来定位图像中的强棱边点,以局部区域的复杂性和非周期性约束最终检测广义特征点。该文采用两个步骤建立广义特征点之间的对应关系。正确匹配的特征点对作为控制点,以最小化控制点处的均方根误差方法求得用于配准图像的仿射变换参数。用一个迭代机制进一步修正控制点的位置,从而达到最佳的配准精度。多种实验结果展示了该文方法的配准效果。

不同距离测度的SIFT特征描述符相似性度量比较

鉴于尺度不变特征转换(Scale-Invariant Feature Transform,SIFT)匹配算法特征点描述符的相似性度量大多采用欧氏距离,而目前诸多学者提出的距离测度中除欧氏距离还有其他应用较为广泛的如城市距离、棋盘距离、马氏距离、余弦距离、相关性距离等,该文采用这6种距离用于特征点描述符的相似性度量,在实验中分别统计这6种距离测度在最近邻/次近邻比值取值从0.3至0.9的匹配结果。实验结果表明,6种距离测度中综合性能最好的是城市距离,其次是棋盘距离,而欧氏距离与余弦距离由于计算耗时以及误匹配点相对较多其综合性能并不是很好,性能最差的是马氏距离。因此,在实际的SIFT匹配算法中,特征点描述符相似性度量应采用基于城市距离或棋盘距离的测度准则,而不是欧氏距离或余弦距离。

利用编码和极线约束相结合的方法实现工业摄影测量中的点匹配

提出一种利用编码和极线约束相结合实现点匹配的方法,该方法利用圆环式编码点作为识别码标识区域。此类编码点具有旋转、缩放、变形的无关性,测量点是与编码点中心圆斑大小一样的圆斑。针对大尺寸测量对象中点的匹配问题,本文提出了分区的思想。首先进行区域匹配,即粗匹配;然后利用极线约束匹配小区域测量点,即细匹配,这样就完成了整个匹配。试验表明该方法能够有效地降低数据处理时间,提高匹配率和自动化程度。

机器人装配中的视觉引导定位技术研究

机器视觉技术在工业自动化中的应用日趋广泛,在机器人装配过程中应用视觉技术可以提高装配的自动化程度。以花键轴套为研究对象,根据花键区域和非花键区域的明暗区别,采用区域生长的方法对花键区域进行提取。分析确定花键的几何特征点,利用双目测量模型进行三维测量,基于特征点进行图像匹配实现花键的精确定位。根据花键间隙进行花键对准检测,判别花键轴套的对准情况。由相机成像模型确定间隙所在像素区域,并作为检测窗口实现花键的对准。通过实验验证视觉引导定位技术在机器人装配中的可行性。

基于兴趣点匹配的图像检索方法

针对传统检索方法的不足,为了提高图像的检索效果,提出一种兴趣点匹配的图像检索新方法。首先采用Harris算子检测出图像的兴趣点,然后以兴趣点为中心,提取其邻域特征构建图像检索的特征向量,并计算图像特征向量之间的相似性进行兴趣点匹配和图像检索,最后采用Corel图像库进行检索性能的仿真测试。结果证明,相对其它图像检索方法,本文方法的查准率和查全率分别大约提高了6%和4%,可以快速、准确检索用户实际感兴趣的图像。

序列图像编码的自动识别

目标的识别与匹配一直是完成图像测量和跟踪技术的关键。用图像编码的方法,可实现多幅图像中的测量点的识别与匹配,并进一步实现整个测量过程的自动化。其核心思想是对测量点进行编码加载信息,然后在多幅图像中对编码信息进行提取与识别,在确定这些点的位置信息和属性信息后即可实现识别与匹配。实验表明:该编码能在复杂的背景中被有效地识别,其识别与匹配正确率高、速度快,并且该编码方法也可以应用在测量系统的自动标定、移动目标的快速跟踪等多种场合。

基于改进自动网格法的嵌入式应变测量系统

为了实现应变测量系统的智能化、低成本、非接触实时检测,针对橡胶材料大应变测量的特点,研制了基于改进自动网格法的嵌入式非接触应变测量设备。以高性能达芬奇DSP芯片TMS320DM6437和CMOS图像传感器为核心构建了一套集图像采集和图像处理于一体的处理模块,并使用控制芯片S3C2440实现整体控制功能。针对传统自动网格法在嵌入式应用中的缺点进行改进,在其基础上设计了适用于嵌入式系统的新的算法,并针对DSP硬件结构特点进行了优化设计。在完整系统上对橡胶材料进行了非接触纵向拉伸试验,实验结果表明本系统能够实时准确地计算出应变结果,验证了技术方案及算法的可靠性,图像处理速度达到20帧/秒,应变的测量范围超过了100%。

基于双目视觉和灰度差分法的粒径测量方法

提出了一种新的基于双目视觉和灰度差分的粒径测量方法,并开发了相应的查询系统。根据散射光经过微粒后在不同角度时有不同强度的特点,通过布置具有不同拍摄角度的数字相机同时拍摄粒子,获得两幅具有灰度差异的粒子图像。结合图像几何校正、粒子检测、粒子配对等数字图像处理技术实现同一粒子在不同图像中所成像点的配对。配对之后再利用灰度差分法测量粒子粒径。最后使用该查询系统进行了模拟验证和实验验证。验证结果表明:本查询系统能够比较理想地实现不同角度下粒子图像的几何校正;利用校正之后的图像进行粒子配对,获得了较为理想的结果;在选择适当参数的情况下,利用灰度差分法能够初步实现对粒子粒径的测量。

无人机影像匹配点云技术在道路测设中的应用

随着技术的进步和经验的积累,无人机航测应用领域不断拓展,点云逐渐成为一种新型测绘地理信息产品。点云的应用可以大幅提高工作效率、降低外业劳动强度,深受测绘工作者青睐。天狼星无人机作为一款高精度测量型无人机,其影像匹配点云可以制作高精度数字高程模型,可用于道路测设土方量计算、任意断面设计。本文以某高速公路道路测设项目为例,通过精度分析、方案对比,阐述了新技术应用的可行性,可为类似的工程项目提供参考借鉴。

基于数字相关法初始值优化的微悬臂梁弯曲变形与应变测量方法

提出了一种基于数字相关法初始值优化的微悬臂梁弯曲变形与应变测量方法.基于放大的微悬臂梁表面的纹理特征,在尺度空间内进行特征点的测量与匹配,在特征点处进行高阶的数字相关法计算以得到变形参数;将特征点处的变形参数进行二维插值运算以得到任意像素点处变形参数的初始值;采用牛顿拉普森迭代方法计算在特定网格点处的变形参数,进而得到网格点处的位移和应变.通过仿真变形图像的计算结果来确定数字相关法的设定参数,对实际的微悬臂梁变形图像进行应变场计算,并与有限元法的计算结果进行比较,以验证所提出方法的有效性.

红外与可见光图像配准和融合中的关键技术

针对可见光与红外图像的特点和难点,提出了可见光与红外图像配准与融合中的关键技术,即:使用新型的基于一维最大类间方差和最大连通性测量的图像分割方法对源图像进行分割来更好地实行图像粗配准;使用新型的特征点提取方法,特征点的匹配及误匹配的消除来更好地实行图像精配准;采用新型的基于区域的树状小波活性测度计算来实现树状小波图像融合;利用自生成神经网络来实现模糊图像融合。

近景摄影测量系统中非编码点匹配算法研究

从同一场景的多幅图像中找出对应的非编码点,是实现近景摄影测量的必要前提。分析了同场景多幅图像中非编码点之间的几何约束,提出了以三视极线和图像拓扑结构为约束的离散图像点匹配算法。先将同时满足三视图三极线和图像拓扑结构约束的点作为确定的匹配点并赋予编码值;再利用已经编码的标记点,以对极几何和图像拓扑结构为约束对剩下的未匹配点进行匹配。将该方法应用于铁牛三维光学测量系统的特征点测量系统进行的实例验证表明,当拍摄像平面和物平面夹角较小时,匹配完全正确;而在一般的拍摄条件下,其正确匹配率约为97%。

基于特征点提取的林木生长状态无损测量方法

为提高林木生长状态测量的准确性,克服传统测量方法的不足,从视差处理的角度出发,根据不同时间点采集到的树木图像信息,通过采取特征点提取方法,判断出一段时间内树木生长状态的变化情况。试验过程中,将待采集图像的树木上标出红色的矩形信息点,并利用双摄像机针对标出的特征点进行采集,然后将2幅树木图像进行对比研究,分别计算出在一定时间间隔内树木上信息点空间信息,从而确定该段时间内信息点的位置变化。试验结果表明:针对标定的信息点,传统测量方法在高度和粗度上数值相近,与林木生长实际不符;而基于视觉技术的测量,其测量结果与林木的实际增长过程是一致的,能够很好地实现对树木的无损测量研究,判断出树木的生长状态变化情况。

基于小波域的盲分离数字水印算法

提出了一种基于小波域和独立分量分析的盲分离数字水印算法。该算法将水印置乱并乘以相应的系数,将此信息嵌入到经过二级小波变换的原始图像的逼近子图中,提取时利用快速独立分量分析实现了原始图像和水印的盲分离。经过大量实验证明,重构后得到的水印图像具有良好的不可见性,对叠加了水印的图像经过多种干扰及信号处理后,能够有效地检测出水印的存在。

基于AutoSync的快速影像配准研究

提出了一种基于AutoSync的快速影像配准方法,该方法采用影像子像元级的特征点自动匹配,能够高效快速精确地完成影像的纠正配准与接边。通过某市城区多张航片的纠正配准实例阐述了该方法的流程、性能优势和注意事项。说明了该方法能够极大地降低繁琐易错的人工选点工作量,提高影像配准的工作效率和配准精度,对影像间配准的自动化和批量化处理都有着重要的意义。

移动式表面流场测量技术及应用研究

本文开展明渠水槽桥墩绕流和推移质输沙试验,沿水槽方向使用高速相机进行移动拍摄,通过智能识别边壁控制点坐标对图像进行裁剪。通过形态学方法提取表面示踪粒子后,使用粒子追踪测速(PTV)技术和图像特征点识别测速(FMV)计算瞬时表面流场,根据流场位置对所测表面流场区域网格化后进行插值计算,以获得较大范围的表面流场。结果表明:本文使用的移动式表面流场测量方法可提高表面流场的精度和测量范围,此方法拓宽了表面流场测量的应用工况;FMV方法在圆柱绕流试验中可更准确识别圆柱侧方及后方旋转强度较大的区域,所求断面平均流速分布曲线更符合水流特性;推移质运动过程发现紊流表面时均流速仍存在高低速流带结构现象,同时高流速条带对应沙垄而低流速条带对应沙脊处,这表明水流地形相互固定形成了稳定时均结构,也验证了大尺度流向涡模型的合理性。

可量测影像与实时影像的匹配导航方法

本文提出了一种可量测影像与实时影像的匹配导航方法。考虑到不同光照、不同位置姿态情况下所成影像的匹配要求，首先，研究了SIFT特征匹配和RANSAC抗差处理相结合的影像特征点提取及影像匹配方法；其次，根据影像特征点坐标和载体位置坐标的空间对应关系，提出了从影像特征点坐标到载体空间坐标的转换方法；最后，通过实验验证了该方法的有效性。