红外与可见光复合寻的制导中的快速图像配准方法

对现有多传感器图像配准方法在红外与可见光复合寻的制导应用中存在的计算量大等不足,提出了一种基于部分Hausdorff距离的快速方法和一种两集合相似度的定义,从而实现了有效减小误匹配特征点对的红外与可见光图像快速配准方法.此算法通过分别提取两幅图像边缘上显著特征点,再根据提出的快速方法和两集合相似度定义,粗略估计出图像间的旋转角度、平移量;然后依据此估计值,缩小特征点匹配时匹配特征点搜索范围,求得一致特征点对;最后用最小二乘法求解最优变换参数.实验结果表明了该方法的有效性、快速性.     

基于改进哈希算法的图像相似度计算

图像的相似度计算是图像检索中的一个关键性问题,在网络搜索引擎和计算机视觉等领域有着广泛的应用。传统的哈希算法采用离散余弦变换、主成分分析等方法处理图像,存在着方块效应和鲁棒性差等问题,为了解决传统算法的不足,文中提出一种基于奇异值分解(SVD)和离散小波变换(DWT)相结合的感知哈希算法进行图像相似度计算。通过奇异值分解对图像进行降噪处理,这样保证降噪后的图像在后期处理时对结果干扰减少,然后通过离散小波变换得到图片中的低频部分用于计算哈希值,保留图像的主体信息,最后通过计算哈希值的汉明距离来测评图片的相似度。实验结果表明,与现有的图像相似度计算方法相比,文中提出的算法性能好,鲁棒性高。     

基于改进SIFT的图像特征匹配算法

鉴于传统尺度不变特征变换(scale invariant feature transform,SIFT)算法特征描述子维度过高、匹配时间长和误匹配率较高的问题,提出一种改进SIFT的图像特征匹配算法.首先,将SIFT特征点邻域的方形区域改为十字形分区来简化特征描述子,降低描述子的维度,减少匹配计算量;然后,在由欧式距离...     

区域的实时立体匹配的改进算法

针对在立体匹配研究领域中弱纹理区域的匹配问题,文中提出了一种基于区域的实时立体匹配改进算法.采用匹配测度函数像素灰度差的绝对值和（Sum of Absolute Differ-ence,SAD）,通过平均误差阈值算法检测出高误差能量;针对遮挡区域造成的不可信视差预测点,进行误差能量计算;利用滤波加速算法减少计算匹配窗口相似性复杂度,既降低了误匹配率,又提高了算法的运行速度.实验结果表明,改进算法的误匹配像素百分比明显减小,且能满足系统对实时性的要求.     

改进ORB的轮式机器人视觉导航算法

为实现轮式机器人的自主导航和自主控制,针对传统视觉导航技术中ORB算法的特征点分布均匀程度较低、算法耗时较长的缺点,提出一种改进ORB算法:构建尺度空间金字塔对每层图像进行网格划分,增加空间尺度信息;设置感兴趣区域,采用改进FAST角点提取方法提取特征点;引入非极大值抑制方法,抑制低阈值特征点的输出;基于区域图像特征点分布的方差数值评价待检测图像中特征点分布的均匀程度。实验结果表明:使用改进ORB算法提取到的特征点分布均匀程度较高,匹配效果较好,特征点重叠现象降低,算法耗时较短;当特征点期望数值为3 000时,图像中特征点分布的均匀程度提高71.13%,耗时降低比率为69.52%,说明该算法可以更好地应用于轮式机器人执行视觉导航算法。     

SIFT特征在图像配准过程中的应用研究

针对现有基于特征的图像配准方法所存在的特征提取的多样性和相似度计算的复杂性等问题,提出了一种基于SIFT特征的图像配准方法．首先利用SIFT算法提取出图像的特征点,用欧式距离比进行特征匹配,然后利用图像位置的先验条件,采用RANSAC算法去除误匹配,最后计算出待配准图像和基准图像间的变换关系参数．实验结果证明了该算法的有效性．     

基于简单线性迭代聚类和快速最近邻区域合并的图像分割算法

针对传统区域邻接图在描述数据结构时,搜索全局最优解难的问题,提出了一种基于简单线性迭代聚类(SLIC)和快速最近邻区域合并的图像分割算法。该方法在区域邻接图基础上引入了最近邻接图来优化全局搜索,首先用SLIC超像素算法将图像分割成小区域,利用区域邻接图(RAG)和最近邻接图(NNG)的邻接表数据结构来描述区域之间的关系,然后计算每个待合并区域与其所有邻接区域之间的不相似度函数值,最后合并不相似度值最小的区域。实验结果表明:本文方法能较好地将最相似的区域进行合并,与传统的区域合并算法相比,降低了合并计算的复杂度,大幅度提高了区域合并的准确性。     

基于IBBS-SIFT算法的PCB板Mark点定位方法

针对最佳伙伴相似性(Best-buddies similarity, BBS)算法和SIFT算法的不足,提出了一种基于IBBS-SIFT(Improved best-buddies similarity-scale invariant feature transform)算法的印刷电路板Mark点定位方法。首先对BBS算法进行改进,通过结合置信度图和权值,在采集的PCB板图像中得到与模板图像相似的多个区域;然后采用最佳相似点对匹配准则代替SIFT算法的欧氏距离匹配准则,用改进的SIFT算法对这些相似区域计算描述子并进行匹配;最后根据匹配的描述子得到主位置,通过主位置剔除误匹配点,精确定位到Mark点位置。实验结果表明:该方法可以有效提高Mark点定位效率,将耗时减至SIFT算法的10%～15%,同时减少误匹配点数目,实现Mark点精确定位。     

融合多特征和哈希算法的图像检索研究

随着新一代信息技术的广泛应用,如何从海量图像数据中快速检索出目标图像,已成为当前信息处理的研究热点.基于对图像的全局颜色特征和局部纹理特征进行融合的考虑,提出了融合多特征和哈希的图像检索算法,即采用自学习哈希算法降低维数和训练哈希函数,将图像数据点映射到汉明空间,生成相应的哈希码,然后利用汉明距离计算出图像间的距离,并按照相似度大小排序.实验结果表明,该算法能较明显地提高检索效率.     

基于改进ORB算法的VSLAM特征匹配算法研究

针对传统特征匹配算法耗时较长、匹配率不高的问题,提出一种改进ORB的图像特征匹配算法。首先对FAST特征检测算法进行改进,构建非线性尺度空间,采用非线性扩散滤波方法,对金字塔进行构建,通过快速显示扩散形式(FED)进行求解,得到尺度空间上的图像,并采用灰度质心法方法,对特征的角点方向进行计算。然后对FREAK算法采样模式进行优化,采用改进的描述子构建特征向量。最后采用GMS匹配算法剔除伪匹配点对,有效降低误匹配概率。实验证明,相比SIFT、SURF、FREAK、BRISK和ORB算法,本文改进的算法在耗时和匹配率方面均有明显效果,并在旋转、尺度、光照等变换条件下,具有较强的鲁棒性,适用于VSLAM系统。     

基于相对位置不变性的SIFT高效匹配算法研究

为了实现全自主机器人立体视觉导航,图像匹配的准确性和快速性成为了研究热点和难点。通过移动机器人工作环境研究,提出图像匹配相对位置不变性的原理,基于这种原理,对最近邻域和次近邻域的SIFT特征点匹配算法进行了改进。先将待匹配图像（前后帧）所有特征点按Y方向像素值大小排序,再从对应位置关系的局部区域搜索SIFT特征点,如果最近邻和次最近邻的比值满足一定阈值T,则该点为匹配点,然后再通过相对位置不变性去除误匹配点。改进算法在最近邻匹配点和次近邻匹配点搜索时避免全局搜索而大大提高实时性,通过相对位置不变性基本去除所有误匹配点。通过实验验证,匹配速度和正确率大大提高,是平面移动工作环境下高效实用的匹配算法,同时,该算法稍加改进对复杂环境也是适用的。     

基于改进SURF算法的图像拼接技术研究

针对传统的加速稳健特征（SURF）算法在图像拼接过程中计算复杂度高以及匹配精度不佳等问题,提出一种基于SURF的改进算法,首先基于加速分割检测特征（FAST）算法快速提取图像特征点,利用SURF算法对提取到的特征点进行特征描述,然后通过改进的k-d树最近邻查找算法（BBF）寻找图像间的匹配点,与双向匹配的自适应阈值配准法相结合进行图像的匹配,利用改进的随机抽样一致性（RANSAC）算法对提取的特征点进行误匹配剔除,最后使用渐入渐出的加权融合算法对图像进行拼接。实验表明与传统的SURF+RANSAC算法相比,本文算法的图像拼接速度快,匹配精度更高。     

基于KAZE特征匹配的偏振图像配准算法研究

偏振成像系统主要通过多相机或多通道成像,图像之间存在平移或旋转,偏振解析前必须进行图像配准,否则可能会产生虚假偏振信息。传统的配准算法主要有SIFT和SURF的特征配准算法,但其采用线性高斯金字塔进行多尺度分解来消除噪声和提取特征点,易造成边界模糊和细节丢失。本文从非线性尺度空间构建出发,提出一种基于KAZE特征匹配的偏振图像配准算法。首先,利用Hessian矩阵寻找特征点及其描述向量;然后以最小Hamming距离作为特征点的度量,计算单应矩阵并利用双线性插值实现不同偏振方位角图像之间的配准;最后,以FD1665P相机拍摄的图片为样本进行了实验验证。实验结果表明,本文算法相对基于SIFT和SURF特征点匹配的配准算法,归一化互信息增大、均方根误差减小,配准精度有很大提高。     

基于ASIFT改进算法的无人机图像特征匹配方法研究

无人机图像纹理丰富、特征显著,在机器视觉三维重建及机器人导航中应用广泛,但其视角变化大,且易倾斜。传统的尺度不变特征变换(SIFT)算法和Affine SIFT(ASIFT)算法等图像特征匹配算法误差较大,难以满足应用要求。针对该问题,提出了一种基于ASIFT的改进算法。首先用ASIFT算法模拟图形畸变,然后利用SIFT算法中的k d树算法对最邻近特征点进行快速搜索匹配,最后加入随机抽样一致算法,得到匹配对的参数模型,同时对不符合模型的误差匹配对进行剔除。实验结果表明,该算法可以优化匹配效果,提高匹配速度。     

自动上料机器人视觉识别系统

为了满足自动上料机器人对视觉识别与定位算法高效性、高实时性的要求,提出了预检测+精检测的两步检测法.在预检测阶段,采用Bresenham圆对已提取的安全套边界点集进行曲率分类,根据边界曲率趋势筛选出特定的边界点集并求出矩形掩膜区域.在精检测阶段,在矩形掩膜区域内生成ORB特征算子检测和BRISK描述子.采用最近邻域算法进行模板匹配,利用RANSAC算法剔除误匹配.结果表明,本算法比单纯的ORB+BRISK、BRISK等算法快5~8倍;同时继承了ORB与BRISK算法的旋转不变形和尺度不变性,提升了安全套形变时顶部的识别与定位精度.     

近景影像特征点匹配方法比较研究

近景摄影测量因其拍摄方式灵活,影像之间的相对几何变形大,常导致同名点匹配失败.本文采用SIFT、SURF、FAST+BRIEF和ORB 4种计算机视觉算法,对不同场景和摄影条件下的近景像对进行特征点检测与描述,结合BFMatch和FlannMatch两种方法对特征点实施匹配.实验表明,所用算法的计算耗时越长,匹配结果越好.SIFT、SURF适合于高精度连接点的自动生成,而FAST+BRIEF和ORB可用于相对几何变形小的立体影像密集点匹配.     

基于图像力场理论的ORB特征优化方法

针对现有的移动机器人视觉图像ORB特征受图像尺度、光照和旋转影响比较大的问题,提出了一种基于图像力场理论转换的优化ORB算法.通过计算图像熵值确定图像金字塔尺度,构建稳定的ORB特征,以此解决ORB特征点的尺度不变性.采用ORB特征点的引力方向作为特征点描述子的主方向,优化ORB算法的旋转不变性.利用PROSAC算法剔除冗余ORB特征点.结果表明,本文方法在一定程度上提高了ORB特征点描述子的准确度和匹配正确率.     

一种改进KNN的无人机图像快速拼接方法

为了更好解决基于K近邻算法特征匹配速度问题,采用图像像素点经纬度数据加快特征点匹配的无人机图像拼接方法。利用拍摄图片信息里的地理坐标,计算影像像素点经纬度数据,然后计算出两张图像重合部分,利用重合部分特征点经纬度数据大致相同这一特点提高K近邻算法匹配速度,改进后的算法在匹配准确度比传统算法提高了43%左右,最后选用最佳缝合线法对图像进行拼接,获得了质量较好的全景图。     

WiFi指纹定位中改进的加权k近邻算法

针对WiFi指纹定位中传统的信号欧氏距离不能很好地反映各位置点间物理距离的问题,提出了改进的加权k近邻定位算法。首先,在信号距离的计算中引入接收信号强度的方差;然后,根据接收信号强度和物理距离之间的非线性关系引入加权系数,设计了一种信号加权欧氏距离;最后,利用信号加权欧氏距离进行指纹匹配和位置估计,改进了加权k近邻算法。在真实环境下的实验结果表明,信号加权欧氏距离能够更准确地衡量各点之间的物理距离并选择更合理的最近邻参考点。与现有的加权k近邻算法相比,改进的加权k近邻算法能够明显地提高WiFi指纹定位的精度。