基于快速CCD位移探测的运动模糊图像的恢复

提出了一种可以对被任意形式的运动所造成的退化图像进行恢复的方法,给出了理论推导,并建立了一套实现系统。解决了以前的恢复方法存在的只能恢复特定运动形式(如匀速直线运动)的模糊图像的局限性问题。在主CCD曝光的同时,利用低分辨力的黑白快速CCD获得多帧图像,根据这些图像序列来计算位移,然后求得相对运动的瞬时速度,根据理论分析,点扩展函数和瞬时速度有着对应的关系,进而计算出模糊过程的点扩散函数(PSF),并用来RL迭代法来恢复模糊图像。实验结果表明,这种恢复方法对任意运动形式造成的模糊,能够得到较好的恢复效果。

基于影像分析的飞机偏离跑道距离测量技术研究

根据某型飞机最小操纵速度科目专项试飞要求,为有效评估飞机偏离跑道中心线的距离,构建了一套稳定可靠的光电测试系统,通过在飞机中段机腹中心线上加装高速数字摄像机,获取飞机运动时跑道及机轮的序列影像,经过高精度的摄像机标校,通过图像分析处理识别飞机前起落架机轮和跑道中心线上特征点的亚像素坐标,根据摄影测量原理精确解算飞机偏离跑道中心线的距离。结合真实飞行试验对测量结果进行了分析,数据结论准确。

高帧频数字图像序列实时压缩算法

针对高帧频数字图像序列的特点,提出了一种自适应近无损压缩算法,将连续的n帧分为一节,每节的第一帧进行基于帧内感兴趣区域(region of interest,ROI)的压缩,其他帧在帧间差分和阈值处理后进行游程编码.在第一帧内,利用形态Harr小波提升和连通性分析检测出高频子带中的感兴趣区域.对感兴趣区域采用Rice无损熵编码,背景区域不编码.低频子带直接输出.实验结果表明,该算法在帧内能有效地划分感兴趣区域,压缩率在30以上,峰值信噪比在42 dB以上,目标无失真;帧间压缩的压缩率在7左右,背景区域有误差累积,但整体图像的峰值信噪比都在40 dB以上,目标无失真.该算法的计算复杂度较低,易于硬件实现,而且还具有自适应性和数据包独立的优点,适合于高帧频数字图像序列的实时压缩应用.

基于摄影测量的飞机阻力伞运动参数测量技术

针对某型阻力伞性能鉴定试飞科目要求,需要精确测量阻力伞在稳定工作时的垂直、水平摆角,从而为该产品的技术鉴定提供依据。本文根据加装在飞机机背中段的高速摄像机,获取阻力伞的运动影像,通过图像分析处理识别特征点的亚象素坐标,采用摄影测量的解算算法,推导出数学解算模型,实现了阻力伞运动参数的最优解算。结合真实飞行试验对测量结果进行了分析,数据结论准确。

基于FPGA的多目标数字图像模拟器

多目标跟踪是当前数字图像处理系统的主要研究方向之一,为了验证多目标数字图像处理器的跟踪性能,设计了具有标准Camera Link协议数字图像输出能力的多目标数字图像模拟器。采用XC7K160T FPGA作为数字图像模拟器的核心逻辑控制单元,利用FPGA端的并行处理能力,生产多个伪随机数发生器,实现10个图像目标轨迹的随机独立规划。数字图像模拟器利用串并转换接口,将FPGA生成的数字图像转换为符合Camera Link协议标准的差分数字信号,数字图像的输出像素时钟提高至85 MHz,能够在1920×1080分辨率情况下,输出最高帧频400 Hz的8 bit位深灰度的数字图像。采用串口实时输出当前图像中目标的位置信息,用于检验后端数字图像处理器对目标提取的准确性以及处理延迟时间。

利用数字图像相关方法实现高速相机序列影像运动目标的快速跟踪

以数字图像相关方法为核心设计了一套应用于高速相机序列影像运动目标的跟踪方案,该方案首先在基准窗口周围以局域搜索方法获取目标点的整像素位移值,然后联合使用梯度算法和最小二乘算法估计目标点的亚像素位移值,从而获得目标点的像素坐标,实现对目标点的自动跟踪。本文应用该技术方案处理了构筑物振动台实验的高速相机视频测量影像数据,与商用软件PhotoModeler Scanner相比,跟踪结果具有同等精度,在计算速度上有优势。

地面序列影像的高陡边坡高精度三维建模方法

本文针对高陡边坡地形特点，介绍一种基于普通数码相机的多基线地面摄影测量方法，重点研究了普通数码相机的量测化方法和高陡边坡序列数码影像的匹配方法。通过对普通数码相机的量测化，提高了高陡边坡地区数据采集的效率，降低了作业对影像控制和算法的要求；采用种子点与多重约束相结合的多基线匹配方式，解决了高陡边坡序列数码影像匹配中存在的遮挡多、左右片变形大、比例尺不一致等匹配难题。上述建模过程快速且能获得很高精度，实验表明三维建模的相对精度达1／8000～1／12000。