基于标志点的多视三维数据自动拼接方法

为了实现多视三维数据的自动拼接,提出了一种数据拼接方法。利用标志点的空间特征不变性,通过引入距离矩阵和匹配信息表,根据匹配标志点之间的约束关系,实现了标志点的匹配,同时利用相邻区域测量数据之间的关系,基本消除了匹配歧义问题。运用奇异值分解法求解旋转矩阵R和平移向量T,实现测量数据拼接。多视拼接实例表明,本算法具有较强的鲁棒性,能够实现对多视数据的快速,自动拼接,具有很好的实用价值。     

基于三维测量的奶牛体型性状指标的数据采集

采用立体视觉的三维测量方法重建奶牛的三维模型,实现了对奶牛的体型性状指标测量,首先通过立体标靶进行摄像头的标定,然后利用SIFT（scale invariant feature transform）尺度不变特征点匹配算法对图像进行特征点提取与匹配,最后通过投影矩阵计算匹配特征点的三维坐标;针对双目视觉中摄像头视角范围受限问题,提出通过在相邻视点的公共区域设置标记点,根据标记点计算不同坐标系的转换关系,将各局部特征点转换到统一坐标系下,从而实现不同视点下各局部区域的三维拼接.实验表明,采用该方法重建的奶牛模型较理想,测量精度和测量效率满足评定要求,能够取代手工测量.     

基于公共标志点的三维点云拼接方法研究

针对目前在处理公共标志点配准所面临的算法复杂性高、自动化程度低等问题,提出了一种公共标志点自动配准方法。首先获取基准点对,通过比对各个标志点到基准点的欧式距离来匹配标志点;再利用罗德里格参数进行变换矩阵求解,实现两组点云的粗拼接。为避免最近点迭代算法陷入局部最优,采用粗拼接后两组点云的交集作为初始位置。通过在不同视角下进行拼接实验和精确拼接的误差可以看出,其明显优越于传统的拼接方法。结果表明,该方法快速有效,拼接精度高。     

自由曲面的匹配检测新方法

为将测量坐标系匹配到CAD坐标系,研究了自由曲面检测中被测曲面和设计曲面的匹配方法,提出了多级匹配策略.首先进行曲面的粗匹配,使实测曲面和设计曲面保持大致相同的位置和姿态,即先定义曲面中心,然后搜索4个角点,通过这5个点的匹配实现粗定位.接着在粗定位的基础上进行精定位,通过对目标函数的变形,提出了一种新的方法来完成对位姿关系的求解.最后通过一个自由曲面的仿真实验,验证了方法的有效性.     

基于iGPS和机器人的大尺寸接触式测量系统

针对传统大尺寸复杂曲面特征点坐标测量过程中存在的被测工件与测量系统进行坐标系统一时会存在较大偏差、被测工件在测量过程中易产生移动和深孔中心位置点无法准确测量等问题,设计了一种用于大尺寸复杂曲面特征点的坐标测量系统。首先,对手持框架和探针的结构进行了设计,使用iGPS定位系统和工业机器人搭建了测量系统。然后,采用微平面法对探针测头进行了补偿。测量系统可同时实现对大尺寸曲面上特征点三维坐标的自动化测量和动态测量。实验结果表明:采用微平面法的测头补偿误差不超过±0.2mm,深孔中心位置点的测量精度在±0.2mm左右,测量系统不确定度为0.279mm。测量系统可实现大型复杂曲面坐标的动态跟踪测量,且适用于带有深孔特征的曲面测量。     

基于多视点云拼接算法研究

针对目前点云自动匹配效率低,拼接精度还有待提高,提出了一种自动匹配标志点的拼接算法。首先根据标志点之间的空间特征不变性,引入一种动态距离矩阵来记录搜索标志点间的距离,通过循环迭代比对动态距离矩阵来匹配标志点;然后采用最小二乘法求解坐标变换矩阵进行多视点云拼接。通过实验对比,可以发现本文的点云拼接算法明显优越于传统的方法,最后引入拼接精度进行验证。多视点云拼接实验表明,该方法方便、快捷、实用,拼接精度达0.0179mm,适合在工业生产中使用。     

基于NURBS控制点重构的加工误差在机测量方法

在基于在机测量结果的基础上,提出新的获得自由曲面加工误差的方法,对曲面的面轮廓度误差进行评定.该方法利用在机测量加工曲面上少量测点的坐标数据,通过重构NURBS曲面控制点拟合加工曲面.考虑求解优化问题的适应性,利用最速下降法优化计算加工曲面到理论曲面的距离,获得曲面的加工误差,对曲面的面轮廓度误差进行评定.采用该方法在NURBS曲面工件上进行实验验证.结果表明,基于在机测量NURBS曲面控制点重构的方法能够有效、快速地进行自由曲面加工误差的分析和评定.     

双场景类型遥感图像的配准拼接优化

为了提升包含2种场景类型的遥感图像的配准拼接质量,提出基于误差权重再分配的遥感图像配准拼接优化方法. 使用尺度不变特征变换（SIFT）特征检测算子,提取2幅具有重叠区域的遥感图像的特征点,计算得到初始的单应性矩阵. 针对遥感图像细节丰富,但在某些特定区域分布不均匀的特点,将图像按照网格分割成若干小子块,进行信息熵聚类. 图像熵反映的是灰度分布的分散程度,较大的熵意味着更大的信息量和纹理细节. 按照信息量分布,将图像分隔为2个大的图像区域,每一区域近似代表一种场景类型. 以特征点匹配的残余误差为目标函数,对不同场景区域的特征点分配不同的优化权重,权重来源于各图像子块的信息熵,反映了图像各场景信息量的多少,从而改善拼接效果,使之符合人眼视觉要求. 实验表明,采用该方法可以再分配特征点匹配残余误差,细节丰富区域的匹配残差降低14%,提升细节丰富区域的配准拼接质量,降低随机性,提高了配准过程的稳定度.     

数控编程中自由曲面的构造与光滑拼接

目的 研究自由曲面数学模型的建立和光滑拼接。方法 分别利用网格法空间曲面,单线性曲面ＣＯＯＮＳ曲面、Ｂｅｚｉｅｒ曲面构造曲面,推导自由曲面的数学方程式。并利用Ｂｅｚｉｅｒ曲面的连续性条件和圆弧面补加点的办法实现曲面块光滑拼接。结果 提出了自由曲面数学模型的建立方法和光滑拼接技术。结论 对数控编程中自由曲面的处理问题具有一定的实用价值。     

数控编程中自由曲面的构造与光滑拼接

目的　研究自由曲面数学模型的建立和光滑拼接． 方法　分别利用网格法空间曲面、单线性曲面ＣＯＯＮＳ曲面、Ｂｅｚｉｅｒ 曲面构造曲面, 推导自由曲面的数学方程式． 并利用Ｂｅｚｉｅｒ 曲面的连续性条件和圆弧面补加点的办法实现曲面块光滑拼接． 结果　提出了自由曲面数学模型的建立方法和光滑拼接技术． 结论对数控编程中自由曲面的处理问题具有一定的实用价值     

基于互信息和单应性原理的图像自动配准研究

基于图像特征的配准是图像配准的一个主要研究方向。传统的基于特征的配准方法一般都存在着计算量大、复杂度高以及配准精度低等问题。该文提出了一种基于互信息和单应性原理的图像自动配准方法。该方法首先利用harris算子提取角点,然后通过互信息粗匹配和RANSAC精匹配得到一对一的匹配角点对,最后根据匹配角点对计算出对应的单应矩阵来实现图像配准。为相互间满足刚体变换关系的图像之间的配准提供了一种新的思路。     

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。     

同类传感器遥感图像自动配准的研究

遥感图像的自动配准技术是目前图像配准研究的重点.基于模板相关的匹配方法,根据同类传感器遥感图像之间灰度分布的相关性,选取数量丰富的配准控制点,利用相关系数准则进行图像间的相似性度量,可达到较高的配准精度.仿真结果表明,模板相关的匹配方法用于遥感图像的自动配准能获得很好的配准效果.     

Automatic Image Registration Algorithm Based on Wavelet Transform

I mage registration is the process of determiningthe transformation which matches best,according tosome si milarity measure,two i mages of the samescene taken at different ti mes or from different viewpoints[1].It has broad applications in many domainssuch as military,medicine,remote sensing and com-puter vision,so a wide range of registration tech-niques has been developed abroad and at home formany years.Given the diversity of remote sensingi mage,complexity of i mage warp,differences be-twe…     

小孔内表面在线检测装置设计

针对孔内壁表面上的砂眼、裂纹等疵病造成的精密零件安装调试困难问题,提出一种新型疵病检测系统。首先通过水平运动系统带动测头运动到待测小孔上方,测头固定不动,然后通过竖直运动系统带动测头并采用内窥镜的测量原理提取小孔内表面的图像,最后利用MATLAB进行图像处理。结果表明,此新型检测装置光学测头长为150mm,直径为14mm,能够实现内径为15~20mm,孔深100mm的细长孔内壁测量,并且能够标记孔内壁疵病的具体位置,测量准确且可操作性强。     

基于SIFT算法的可见光宽带光谱图像配准方法研究

针对颜色与影像科学领域的可见光宽带光谱成像中存在的图像像素偏移问题,提出了基于SIFT算法的可见光宽带光谱图像配准方法。先利用SIFT算法提取图像特征点,再通过k-d树最近邻方法对特征点进行匹配,利用欧氏距离约束方法剔除错误匹配点,最后,利用均匀采样方法解决SIFT特征点容易聚集的问题,得到最优配准结果。在可见光宽带光谱图像配准实验中,基于均匀采样方法确定的最优配准结果与未经采样处理匹配点集的配准结果相比,配准之后的互信息值得到了显著提高。