阵列相机多光谱图像采集技术

过去几年里,开展了大量的多光谱图像采集领域的研究工作,但主要采用的是轮盘变换式的多光谱图像采集系统。近来,一种新的多光谱图像采集方法被提出,基于阵列相机延伸范围来形成多个通道,因此引入多光谱阵列相机的概念。本文构造基于阵列相机的多光谱图像采集系统。该阵列相机采用12个大恒DH-HV1300FM型相机,11个镜头装有波长不同的滤光片。本文结合阵列相机多通道数的优势,提出一种光谱反射率重建算法,能够可靠并有效地重建场景的光谱反射率。仿真实验结果验证了该系统的有效性。     

基于颜色自适应字典的双相机光谱系统重建算法

通过将快照编码孔径光谱成像和普通RGB彩色成像结合,双相机光谱成像系统能够高效地获取场景的光谱信息,具有广阔的应用前景.如何高质量地从压缩采样中重建高光谱图像是该系统需要解决的重要问题.根据高光谱图像与彩色图像在空间结构和光谱响应上的相关性,本文了提出一种基于颜色自适应字典的重建算法,用以提高双相机光谱成像系统的重建质量.首先,利用RGB观测分别训练三通道非负字典.然后,以彩色相机的光谱响应曲线为指导,为每一个谱带选择光谱相关性最大的字典.最后,完成高光谱图像的稀疏重建.高光谱数据库和遥感数据库的仿真结果均表明,本文提出的算法能够大幅度提升双相机光谱成像系统的重建质量.     

线性与非线性成像系统下的多光谱重建研究

光谱成像在获得目标物体的空间维度信息的同时,还可以获得其光谱信息,因此近年来在图像处理领域备受关注。为了获得更为精确的颜色信息,通过多光谱成像系统采集多光谱图像,并应用线性或非线性成像系统下的光谱重建方法进行实验对比。实验结果表明,在添加了非线性变量以后,光谱重建结果的精度有所提高,但仍有待改进的地方。     

基于多相机的多目标跟踪算法

多目标的稳定跟踪是计算机视觉领域的一个具有挑战性的问题. 本文提出了一种基于多相机的多目标定位跟踪算法.首先, 利用不同高度层上的标志物, 计算基于多层的不同视角间的单应性矩阵.然后, 利用码本模型对背景进行建模, 检测多个视角的前景似然信息.最后, 通过单应性变换获得多目标在不同高度层上的定位信息, 利用最短路径优化算法实现跟踪. 与其他算法相比, 本算法不需要计算多相机的隐消点, 降低了算法的复杂度, 提高了算法的准确性.采用最短路径优化算法, 提高了跟踪算法的效率. 实验结果表明, 本算法对遮挡具有很强的鲁棒性, 并且能够满足实时性要求.     

相机阵列多视角图像盲去模糊方法

提出了一种基于正则化方法的多视角盲去模糊方法,对相机阵列拍摄的一系列初始模糊图像进行图像恢复处理.该方法分为3个步骤:首先,基于光流算法对多个镜头获取的同一场景图像进行配准;然后,将配准图像运用多图盲去模糊算法估计出各自的模糊核;最后,根据估计出的模糊核采用非盲去模糊算法准确估计出各自的清晰图像.实验结果表明:相比对每一视角图像单独使用单图盲去模糊算法进行处理,多视角盲去模糊方法对噪声具有良好的鲁棒性;应用于自己构建的相机阵列系统拍摄的多视角图像,该方法在2种无参考图像指标NIQE和SSEQ下分别提高了4.20%和55.60%.     

基于高光谱相机成像技术的文物探测与鉴定示范应用

本文基于高光谱相机成像原理和数据采样分析,对文物展开高光谱扫描探测研究,从对实现文物的无损鉴定、年代推算以及复原.     

环境一号B星红外多光谱相机综合辐射定标

环境一号B星红外多光谱相机(简称HJ-1B星IRS)在轨运行过程中受各种因素的影响,其探测性能不断发生衰减,绝对辐射定标可有效地改善遥感器辐射特性的测量精度,从而提高遥感数据辐射质量.文中针对HJ-1B星IRS星上定标系统特点,利用2010年8月地面同步试验数据对IRS热红外通道进行综合辐射定标,修正了原始定标系数,并进行定标系数的真实性检验.结果表明借助地面试验数据进行的综合辐射定标弥补了星上定标系统的不足,获得的定标系数准确可靠,可满足遥感数据定量化应用的需要.     

高光谱成像激光雷达光纤阵列焦面分光技术

伴随激光雷达技术凭借自身多方面的优势,广泛用于遥感、测绘等领域,对地物目标空间相关信息、光谱信息做好精准性辨识,作为未来激光雷达用于遥感测绘主趋。随着各类先进技术的兴起和应用,激光雷达测距可精准获取地物目标空间高程信息,被动高光谱成像可获取丰富光谱信息,但唯一不足的是2种技术方法和手段,难以同步获取高程和光谱信息。针对原有主、被动遥感探测技术自身的优势、不足,主要是探究基于光纤阵列焦面分光技术,结合实际需求,设计一套机载高光谱成像激光雷达接收系统,该系统可实现全天候光谱探测,不断完善和优化系统光机集成,有利于提高系统探测水平。     

基于颜色不变量的多相机目标匹配方法

针对监控系统中存在复杂光照变化的问题,提出一种基于颜色不变量的多相机目标匹配方法。将人体目标分为头部、躯干和腿部,在导数空间和色度空间中,利用高斯光谱模型提取位于边缘和区域的颜色不变量,通过矩函数得到与平移、旋转和尺度变换无关的矩不变量,用描述子进行目标匹配。实验结果表明,该方法能适应场景中复杂的光照环境变化,以及低分辨率特征不充分等情况,并能获得较高的目标匹配正确率。     

基于相机定标与亚像素算法的二维图像测量系统

介绍了一种采用数码相机的二维图像测量系统。提出分别消除透视误差与透镜像差实现精密二维图像测量的完整解决方案．并详细说明了利用标定技术消除成像系统像差以及利用亚像素技术提高系统测量精度的方法。实验结果证明,该方法具有更高的测量精度。     

基于有效距离的谱聚类算法

在现有多种距离度量和传统谱聚类算法的基础上,提出了一种新的基于有效距离的谱聚类算法(spectral clustering based on effective distance,SCED)。SCED算法通过稀疏重构系数来构建样本与样本之间的有效距离,从而代替传统谱聚类算法中的欧氏距离,进行样本之间的相似度评估。与传统距离度量相比,有效距离不仅利用了样本对之间的距离信息,同时考虑了目标样本与其他所有相关样本之间的距离信息,因而该距离度量具有全局特性。在UCI标准数据集上的实验结果表明,SCED算法能有效提高聚类效果。     

基于流形学习的蒙赛尔颜色光谱分析

为描述颜色光谱所需的基本因子数量,从颜色光谱中提取颜色空间的结构,提出不同于传统线性降维的研究方法。从流形学习的视角出发,假设高维的颜色光谱数据位于一个低维的流形中,将颜色光谱分析中的基本因子数量问题和提取颜色空间结构问题,转化为光谱颜色空间内嵌流形的本征维数估计和流形结构分析问题。采用5种不同的流形本征维度估计算法和6种经典的流形学习算法,对蒙赛尔标准颜色样片光谱进行分析。实验结果表明,在光谱蒙赛尔颜色空间中存在三维的嵌入流形,这一流形的几何结构近似圆锥体,与蒙赛尔颜色系统的原始理论一致。     

一种基于光谱比值的细胞多光谱图像自动分割方法

提出了一种基于光谱比值的细胞多光谱显微图像的自动分割方法。首先,从扣除背底后的多光谱图像中选择两个最佳波段图像相除,生成一幅比率图像,然后对该图像进行自动多阈值分割、二值形态学操作,最终获得了细胞的胞浆和胞核覆盖层。首次将光谱比值技术应用到细胞多光谱显微图像分割中,对骨髓细胞的自动分割试验证明该方法具有分割准确、分割速度快、受外界干扰少的特点。     

基于Matlab的摄像机标定系统的设计与实现

考虑二阶径向畸变和切向畸变建立摄像机的非线性模型,在两步法的基础上,实现了单个摄像机标定和两摄像机间的立体标定,并在Matlab环境下进行编程实现,给出了标定系统的具体实现方法和流程。该系统使用方便、速度快、成本低,具有较高的标定精度。     

多光谱成像仪几何定标系统设计与实现

针对目前常用的面阵多光谱成像仪,设计并实现了相机几何定标数据处理软件。深入研究了相机几何定标的原理与方法,通过对方法的改进对系统进行了优化,使数据处理的过程更便捷。使用自主研制的多光谱CCD相机采集的实验数据,采用该软件进行处理。通过实验结果精度分析和多次实验数据的处理,验证了该系统的可靠性和稳定性。     

基于网络摄像机的入侵监视系统的设计

利用网络摄像机和个人电脑,提出了1种低廉的方法来实现入侵监测系统（IDS）,使入侵监测系统不仅具备基本的监视、录像、回放和入侵监测等功能,由于该系统使用因特网,从而克服设备间的距离限制;另外,由于网络摄像机使用TCP／IP协议组,使该系统的安装费用也比CCTV或DVR大大减少。     

基于CMOS摄像头的直立循迹智能车系统设计

设计了一种基于面阵CMOS摄像头传感器的直立循迹智能车系统。在硬件系统方面,自主设计了电源稳压电路和电机H桥驱动电路,并选用高性能测速模块,保障硬件系统的稳定与可靠。在软件设计方面,采用姿态融合算法进行智能车的平衡控制与速度控制,同时结合MT9V022摄像头获取环境信息实现转向循迹。在控制算法上利用位置式PID,使系统的稳定性和鲁棒性得到了很大的改善。最终实现智能车快速平稳运行。