三维重建中特征点提取算法的研究与实现

利用特征点提取和匹配重建三维模型是基于图像的三维重建的关键技术之一,其中特征点的提取是一个主要难题.在比较常用的提取方法后,着重研究了HARRIS算子并做出一定改进.采用灰度平均平方梯度矩阵的特征值作为角点响应函数,通过图像目标灰度和背景灰度的比较,得到一个自适应的角点响应阈值条件,从而提高了角点响应的适应性和精确性.此外,还提出提取图像边缘轮廓的幅度数据,基于此数据再进行角点检测的方法,得到了更为满意的结果.     

彩色伪随机编码图像角点检测方法研究

研究了基于投射彩色伪随机编码图像的三维测量技术中图像特征角点的检测问题.为了克服传统的Harris算子只能对灰度图像进行像素级定位的缺点,提出利用伪随机编码图像独特的窗口阵列唯一特性,将其扩展到彩色图像,并通过对特征点周围的像素灰度值分布做二次曲面拟合并求解其极值,实现了彩色角点的亚像素级准确定位.理论分析和实验结果均表明该方法是有效的.     

基于灰度相关特征点的图像拼接算法

提出了一种基于特征点的图像拼接算法,首先利用Harris角点检测提取两幅图像中的特征点,用特征点邻域灰度相关性将特征点进行匹配,并在此基础上根据变换参数向量的欧式距离对误匹配进行剔除,进而实现图像拼接.实验表明,这种算法能有效的排除误匹配的干扰,降低误匹配率,拼接效果良好.     

基于角点和局部特征描述子的快速匹配算法

提出了一种基于角点检测和灰度差分不变量区域统计直方图的局部特征描述子相结合的快速匹配算法。通过建立较少图层的阶梯金字塔,利用Shi-Tomasi算法提取图层中数量适中的强角点。采用具有几何意义的低阶灰度差分不变量描述图像特征,改进了传统算法对噪声及角点位置偏差敏感、计算复杂等问题。实验结果表明算法在保证具有旋转、尺度缩放、光照及小视角变化、模糊等性能不变的同时,整体匹配所耗时间以及正确匹配率均优于SIFT和SURF算法。     

基于计算机视觉的齿形参数测量系统

介绍了基于计算机视觉的齿形参数测量系统组成,建立了测量软件框架,提出齿形齿距及压力角两个参数的测量算法.首先利用计算机视觉系统获取齿形原始图像,经边缘提取,数据处理去除小完整齿面后,利用拐点处曲率突变,通过最小二乘法提取齿形特征段.最后根据齿面灰度特征,分别应用曲线拟合及灰度质心迭代两种算法求取亚像素边缘,对边缘进行直...     

一种光斑图像中心的亚像素提取方法

针对空间发光点所成光斑图像中心的高精度提取问题,本文提出一种亚像素提取方法.该方法建立了具有高斯能量分布的空间发光点的透视投影光斑图像灰度分布数学模型,证明了空间发光点能量中心的透视投影不变性.通过对光斑图像二阶方向导数和自相关函数的分析,获得Hessian矩阵并推导出像素级光斑图像中心的判定条件,再将图像灰度分布函数在光斑图像像素级中心的亚像素邻域内泰勒展开,并求取光斑图像灰度分布曲面的局部极大值点作为亚像素级光斑图像的中心点.与现有经典方法的对比仿真实验结果表明,该算法具有更高精度和更好的鲁棒生,可广泛应用于视觉检测的摄像机标定、三维形貌测量等任务中(类)光斑中心的高精度提取.     

医学图像的交互分割及三维表面重建

提出一种基于灰度信息的三维医学图像交互分割方法,并对分割提取的组织或区域进行了三维表面重建,在分割过程中,首先对图像进行滤波,确定阈值范围进行二值化,然后根据待提取组织或区域的特征,选取合适的数学形态学操作,最后对区域进行种子填充,这一过程是一个交互的过程,对提取出的区域用MT算法构造等值面,用灰度梯度法计算表面法微量,并实现高质量三维显示。     

基于多角点结合的机箱标准件图像特征提取方法

机箱装配具有部位多、标准件类型复杂特点,采用机器视觉进行机箱装配质量检测,提取具有较强表示能力图像特征是关键,该文提出基于多角点结合的机箱标准件图像特征提取方法。首先,分析机箱3大类标准件图像特性及角点特征,指出角点特征较好地覆盖机箱标准件特性;然后,分析Harris、Shi-Tomasi、Fast方法角点特征提取机理与判定条件,并结合3种方法提出多角点结合的机箱标准件图像特征提取方法。结果表明:该方法能将背景中错误角点特征识别为伪角点特征,机箱标准件显著特征识别为真角点特征,较好地解决受干扰影响错误提取角点特征问题。     

角检测在彩色伪随机编码图像特征提取中的应用

为研究基于单幅二维图像不标定欧氏重构三维场景的理论,有效提取伪随机编码图像特征角点,介绍了一种角检测方法,该角检测方法是基于轮廓线曲率的测试,实验数据和重构结果验证了该检测方法的适用性和有效性。     

基于变窗口浮动阈值的调制结构光三维测量方法

为了解决结构光三维测量中深度信息的准确提取问题,提出了基于变窗口浮动阈值的调制结构光三维测量方法.该方法根据调制结构光相位信息得到被测物体的深度信息,分析条纹图像灰度输出信息与条纹轮廓之间的关系,对每一像素点灰度值在选定窗口内建立周期函数,并对其在整个图像域内进行周期延拓,利用窗口内灰度的极值构造新的权函数,并以此权函数为依据对不同点分配权值,使窗口内各点灰度满足单调性,从而得到不同的选定阈值.实验结果表明,应用这种变窗口浮动阈值法可以得到很好的分割效果,用于沟槽槽深调制结构光三维测量时,标定后其测量结果的重复性优于0.4μm.