基于快速视网膜关键点算法改进的图像匹配方法

传统的仿射尺度不变特征（ASIFT）算法通过模拟仿射变化图像实现完全仿射不变性,但是由于尺度不变特征（SIFT）算法本身的低效造成ASIFT的过程非常耗时,为了实现更为高效的图像匹配,引入快速视网膜关键点（FREAK）算法到ASIFT仿射模型中,并基于Lanczos-4插值进行改进。在匹配过程中基于HAMMING距离实现暴力匹配,并结合随机样本一致性（RANSAC）算法改进对匹配点对的提纯,得到了新的AFREAK算法。该算法既能实现完全仿射不变性,又能实现低耗时和低内存占用。实验结果表明,提出的AFREAK算法处理速度上快于ASIFT近2~3倍,并且可以得到与之相似的匹配效果。     

基于LBP的尺度不变特征的描述和匹配算法

针对尺度不变特征变换(SIFT)算法计算复杂度高和匹配速度慢的难题,提出一种新的基于局部二进制模式(LBP)的尺度不变特征变换算法.首先采用高斯差分尺度空间检测局部极大值,利用圆形邻域统计梯度方向直方图来确定特征点的主方向,再通过坐标轴旋转避免图像旋转的计算代价;然后运用改进后的LBP算子求取特征点邻域的纹理信息,得到132比特的特征点描述子,有效地降低了描述子的计算复杂度;最后运用逻辑与运算对描述子进行特征点匹配.图像匹配实验结果表明,该算法具有尺度不变性、旋转不变性、仿射不变性和光照不变性等优良特性,在保证匹配正确率与SIFT和CS-LBP算法基本一致的情况下,运算速度优于以上2种算法,其中光照不变性明显优于SIFT算法.     

基于ORB的快速完全仿射不变图像匹配

ASIFT具有完全仿射不变性,但计算耗时;ORB实时性好,但仿射不变性差。为了在图像匹配中同时兼顾仿射不变性和实时性,利用模拟相机在不同视点下成像的手段使得ORB具备完全仿射不变性,进而提出了一种基于ORB的快速完全仿射不变图像匹配新算法(AORB)。首先通过模拟相机在不同视点下成像以获取模拟的图像,然后用快速的ORB算法对所有模拟的图像对进行匹配,最终取得完全仿射不变性。实验结果表明,该算法能够满足完全仿射不变图像匹配需求,并且相比基于OpenMP的ASIFT计算速度提高了约6倍。     

基于ASIFT算法特征匹配的研究

针对SIFT算法对大角度视角变化下特征提取鲁棒性不强的弱点,引入了一种完全仿射不变的图像特征匹配算法—ASIFT。ASIFT算法不仅继承了SIFT算法的尺度、旋转和平移的不变性,并且在此基础上增加了两个空间特征描述参数:经度和纬度,从而定义出度量仿射形变的两个参量绝对倾斜t(absolute tilt)和过渡倾斜τ(transition tilt),模拟相机光轴变化,实现完全仿射不变。一种双分辨率(two-resolution)加速方法的提出,使ASIFT算法的复杂度约为SIFT的2倍。     

基于SIFT的椭圆区域鲁棒数字水印方案

如何有效抵抗去同步攻击是数字图像水印研究领域的热点问题之一。利用图像仿射协变特征,提出一种可有效抵抗去同步攻击的鲁棒水印算法。对目前流行的利用多尺度Harris和SIFT描述算子来匹配图像的方法,后者有较好的匹配效果,对恢复同步水印更加稳定,并且能较好抵抗去同步攻击。该算法利用性能稳定的SIFT算子提取图像特征点,并通过基于最小生成树聚类算法的选择策略获得一组稳定且彼此独立的椭圆仿射协变特征区域,基于特征区域,利用椭圆归一化得到具有缩放和旋转不变性的圆形区域。将圆形区域进行非下采样轮廓变换（NSCT）,其中非下采样轮廓变换不仅克服了小波（Wavelet）变换的非奇异性最优基缺点,而且提供了优于轮廓（Contourlet）变换的平移不变性。将水印嵌入变换后的低频子带中。该算法实现盲提取,仿真实验结果表明,提出的算法是有效的且对常规图像处理、几何攻击以及组合攻击均具有较好的鲁棒性。     

基于参数化求和不变量与特征重整的形状匹配

从特征提取和特征匹配两方面考虑,提出了一种鲁棒的形状匹配方法。首先,基于求和不变量,设计了基于面积的形状参数化和归一化方法,提出了参数化求和不变量,该不变量基于形状局部描述且采用积分算子计算,具有较好的鲁棒性和仿射不变性。然后,为进一步提高形状匹配的鲁棒性,在特征匹配上,分析了参数化求和不变量的先验信息,设计了基于特征重整的匹配距离函数,并通过动态规划进行实现。仿真实验表明了所提方法的有效性。     

一种有效抑制机载传感器成像畸变干扰的景象匹配算法

电荷耦合器件(CCD)与合成孔径雷达(SAR)是两种最常用的机载传感器,是景象匹配辅助导航系统的关键组成部分.当系统传感器获取的实测图存在严重成像畸变时,传统的基于特征点集间Haus-dorff距离测度的匹配算法精度较低,通过引入多尺度自卷积(MSA)这种具有仿射不变性的局部特征,并将其同图像的尺度不变变换(SIFT)特征串行组合可以得到一种更加鲁棒的匹配算法.采用CCD和SAR传感器获取的图像对算法进行了仿真验证,实验结果表明:引入MSA特征对抑制景象匹配算法中多源传感器成像畸变的干扰十分有效,匹配精度显著提高.     

基于分块和仿射不变性的SIFT图像匹配算法

针对传统SIFT算法在匹配时出现实时性差、匹配量低以及RANSANC算法在剔除SIFT误匹配对时误匹配率高的问题,提出一种基于距离相对性的分块匹配算法和基于仿射不变性的误匹配对剔除算法。首先利用传统SIFT算法提取图像中的特征点;然后采用基于距离相对性的分块匹配算法进行特征匹配得到初始匹配对;由于初始匹配对中存在误匹配,接下来运用基于仿射不变性的误匹配对剔除算法来剔除误匹配对;最后,在不同图像变换下进行仿真实验。实验结果表明,算法在保持SIFT算法鲁棒性的基础上,能够得到更多匹配对,正确匹配率提高了10%左右,并且实时性也得到很大改善。     

改进FAST特征点支持下的实时影像地标匹配算法

针对图像匹配技术中匹配时间与匹配精度不能同时满足要求的问题,提出一种基于特征点匹配的方法,利用随机森林分类器实现地标的匹配,将匹配问题转化为简单的分类问题,大大简化了计算过程,保证影像匹配实时性;采用FAST特征点表示影像地标,利用高斯金字塔结构以及仿射增强策略改进FAST特征点的尺度和仿射不变性,提升影像地标匹配率。将实验结果与尺度不变特征变换(SIFT)算法和加速鲁棒性(SURF)算法进行比较。实验结果表明在尺度变化、发生遮挡以及旋转情况下,匹配率能达到90%左右,保持与SIFT算法和SURF算法相近的匹配率,并且匹配时间相较其他两种算法减少了一个数量级,能有效地对影像地标进行匹配,匹配时间也满足实时影像地标匹配要求。     

基于轮廓的旋转和尺度不变区域的检测

为了获取鲁棒的特征区域,提出了一种基于轮廓的旋转和尺度不变区域的检测算法。算法应用多尺度乘积LoG(Laplacian of Gaussian)提取轮廓上稳定的角点作为特征点。根据角平分线的旋转和尺度不变性提取特征方向,利用特征方向求得特征半径。由角点、特征方向和特征半径构造不变区域。进行了特征匹配的实验,图像集包含旋转、尺度、仿射、光照和压缩五种变换,算法获得了很好的匹配结果。结果表明算法简单快速,具有较强的鲁棒性和广泛的应用性。     

设计特征向加工特征转换的扫体重构法

针对同时需要铣削和车削加工的零件,提出一种基于扫体的从设计特征向加工特征转换的统一方法.采用扫体方式重构零件和毛坯模型,并将毛坯与零件之间的差体沿着这些扫体扫掠路径拆分出各种新的加工扫体,最后将这些加工扫体依照它们之间的邻接关系和加工特征形状结构选择合并成加工特征.该方法实现了同一零件中直扫体和回转扫体2种特征的统一转换,能够产生对应各种不同加工方法和方向的加工特征,有利于工艺优化.文中方法已应用于一个CAPP系统,其结果证明了该方法的可靠性.     

基于实体模型的产品形状特征识别

依据实体造型的特点,从模型空间的特征层入手,搜寻模型空间中的简单形状特征,并根据造型特点获取单个特征在零件模型上的几何拓扑关系,从而实现形状特征的自动识别.通过分析特征实体造型,提出一种基于实体模型的产品形状特征识别方法,并结合微波器件产品开发特征参数提取模块,实现复杂零件模型形状特征的自动识别与提取.该方法为快速建立企业零件库提供途径,也为网络环境下的协同设计和数据共享奠定基础.     

一种基于分布的形状特征描述子

形状特征描述在基于内容的图像检索与识别研究中具有重要地位,文中对图像检索及识别中常用的形状描述进行了介绍。提出一个新的基于区域中心分布的方案来对图像形状特征进行描述,该描述子以待识别对象的区域二值图像的中心点为圆心,将各点到圆心的距离进行规范化处理,统计落入以区域中心为圆心的各环内的点数与总像素点数n的比例,从而形成一个基于中心分布的形状特征向量。经过数学证明该描述方案提取的形状特征具有缩放、旋转和平移不变性。文中通过使用该方案提取的图像特征进行图像识别检索实验,取得了理想的实验结果,说明了它是一个有效的图像区域形状描述子。     

Boosted cascade of scattered rectangle features for object detection

This paper presents a variant of Haar-like feature used in Viola and Jones detection framework,called scattered rectangle feature,based on the common-component analysis of local region feature. Three common components,feature filter,feature structure and feature form,are extracted without concern-ing the details of the studied region features,which cast a new light on region feature design for spe-cific applications and requirements: modifying some component(s) of a feature for an improved one or combining different components of existing features for a new favorable one. Scattered rectangle feature follows the former way,extending the feature structure component of Haar-like feature out of the restriction of the geometry adjacency rule,which results in a richer representation that explores much more orientations other than horizontal,vertical and diagonal,as well as misaligned,detached and non-rectangle shape information that is unreachable to Haar-like feature. The training result of the two face detectors in the experiments illustrates the benefits of scattered rectangle feature empirically; the comparison of the ROC curves under a rigid and objective detection criterion on MIT CMU upright face test set shows that the cascade based on scattered rectangle features outperforms that based on Haar-like features.     

混合加工特征识别方法

介绍一种集成了自动特征识别和用户交互特征定义的混合特征识别方法，该方法采用基于广义痕迹的特征识别建立零件的加工特征模型，通过交互特征定义对已建立的加工特征模型进行局部修改和再解释，在交互特征定义中，用户只需通过选取要修改的特征面定义自己的特征，剩余的面则调用自动特征识别算法处理，特征参数由系统提供的统一算法计算，从而减少了交互的工作量，这种混合特征识别方法有助于提高加工特征识别系统的实用性和健壮性。     

语义特征造型系统中特征模型转换的研究

通过对新一代的语义特征模型的分析,参考Bidarra等人的研究成果,运用有效性标准,确立语义特征造型中特征转换的方法,在采用数学方法基础上,提出了怎样在数学模型中把设计特征表示转换成加工特征表示。设计过程中的设计特征由一组具有几何特征的面和一组属性（包括维数和具体特征）表示。加工过程中的加工特征由许多面和这些加工操作中面面之间有意义的关系来表示。特征转换中采用数学方法,能够在集合运算中形成加工特征,特征相交这种困难问题也可用数学描述,并且理论上能够转换,从而提高产品模型的可编辑性和易编辑性。     

基于局部特征识别的特征有效性维护方法

缺乏特征模型的有效性维护功能已经成为目前特征造型系统存在的一个严重而亟待解决的问题.在对特征有效性条件进行深入分析的基础上,提出了一个基于扩展属性邻接图（extended attributed adjacency graph,简称EAAG）的特征有效性表示方法,特别是提出了基于局部特征识别的特征有效性维护新方法.该方法不仅能够自动判别特征的有效性是否被破坏,而且能确定导致特征无效的原因和遭破坏后特征的状态,从而能够根据用户的意图自动维持特征模型的有效性.     

根据工艺需要进行设计特征模型调整的方法

保持不同领域特征模型的一致性是多领域特征建模的一个核心问题。为有效地维护特征模型的一致性，提出一种根据对加工特征模型的修改要求自动确定设计特征模型调整方案的方法。该方法从加工特征修改所涉及的拓扑元素出发，通过搜索拓扑元素约束关系图找出相关的拓扑元素约束链，并以此为基础，利用有关准则自动确定设计特征调整的最优方案。该方法从加工的需求出发调整设计模型，保证设计与加工特征模型的一致性，可用于支持面向制造的设计。     

面向三维变量设计的可变特征模型

本文提出了一个面向三维变量设计的产品形状可变特征模型，其中包括特征树，特征表有特征约束关系图等新概念，用于描述设计过程中的形体模型和特征间的相互内在联系，从而不仅可作参数化设计，还支持更广泛意义上的变量设计。     

一种基于图的人脸特征提取方法

当前主流特征提取方法主要从全局特征或局部特征出发实现降维。为了能充分反映样本的全局特征和局部特征,提出基于图的人脸特征提取方法。该方法首先通过对训练样本进行学习得到最佳投影方向,该方向保证投影后的样本类内紧密而类间松散;然后将测试样本映射到最佳投影方向上并利用最近邻分类器进行样本类属判定。标准人脸库上的比较实验结果证明了所提方法的有效性。