基于LK和FAST的时间序列图像快速配准算法

LK光流算法是一种精确高效的特征跟踪算法,能够较大幅度提高图像配准的精度和速度。针对时间序列图像的配准问题,基于LK光流算法,通过基于图像金字塔的方式跟踪改进后的FAST特征角点,采用一种鲁棒的单应矩阵估计算法解算配准参数,提出了一种基于LK光流和改进FAST特征的实时鲁棒配准算法。通过一组时间序列图像从配准精度和配准速度两个方面对所提出算法的性能进行了验证分析,平均重投影误差为0.16,平均处理速度为30 Hz。实验结果表明,该算法能够提取稳定的FAST角点,快速准确地跟踪匹配序列图像之间的特征,较好地解决时间序列图像的实时配准问题。     

基于四旋翼飞行器的改进金字塔LK光流算法的研究

针对四旋翼飞行器在飞行过程的水平漂移问题,提出利用改进的金字塔LK光流算法予以改善.首先,通过VisualStudio2013仿真,确知改进的金字塔LK光流算法比传统金字塔LK光流算法对图像的速度信息提取精度更高.然后,再建立四旋翼飞行器的动力学模型,将两种光流算法导入MATLAB的仿真模型中,得出:四旋翼飞行器能有效根据改进的金字塔LK光流算法获得速度信息以降低水平漂移.最后,通过在轴距为430 mm的四旋翼飞行器的平台上进行飞行试验,结果表明:采用改进的金字塔LK光流算法能使四旋翼飞行器的水平漂移程度降低,可实现较为稳定的悬停.     

基于鱼眼视频图像的人群运动估计算法

随着公共活动在规模和数量上的不断增长,人群危险事件的预防已成为人群监控安全领域的重要问题.本文针对常规相机在人群监控领域的局限性,使用鱼眼镜头对人群进行监控,提出了基于图像金字塔迭代的LK光流算法,得到人群运动的矢量,对人群运动的方向和速度等信息进行估计,便于提前预防危险事件的发生.通过对比实验验证,结果表明该算法与高精度的全搜索块匹配算法结实验结果接近,且耗时更少,适用于人群监控领域.     

基于帧间差分和金字塔LK光流法的运动目标检测

针对用于运动目标检测的光流算法存在处理复杂、计算量大等问题,提出一种帧间差分算法和金字塔LK光流法相结合的运动目标检测方案.该方法先对视频图像进行帧间差分处理,得到图像的运动区域,再对该运动区域进行金字塔LK光流计算,减少了计算区域,提高目标检测的速度.最后在搭建的视觉避障平台上使用LabVIEW语言进行算法程序验证,实验结果证明了算法的有效性.     

基于LK光流和网格运动统计的图像匹配改进算法

针对AKAZE算法在玻璃封装电连接器图像匹配中准确率低及耗时长的问题,文中提出了基于LK光流和网格运动统计的图像匹配改进算法。首先采用AKAZE算法提取玻璃封装电连接器特征点,运用M-LDB描述子进行特征描述。然后利用LK光流法计算匹配区域进行条件约束,从而得到匹配点,并通过FLANN算法进行特征匹配。最后将玻璃封装电连接器图像划分为多个网格,计算FLANN匹配好的特征点邻域的正确匹配个数和阈值并剔除误匹配点。文中实验采用公开数据集和玻璃封装电连接器数据,从实时性和准确性两方面对算法性能进行验证分析。结果表明,改进的算法在处理模糊、亮度及旋转变化的玻璃封装电连接器图像对时,其匹配准确率均达到93%以上,耗时为0.4 s内,证明了算法的有效性。     

基于KLT特征点的LK光流金字塔FPGA实现

提出了一种基于KLT特征点的LK光流金字塔的FPGA实现方法,用于解决目标检测与跟踪系统中图像匹配实时性差、鲁棒性低及资源开销大等问题。在FPGA端,首先利用优化的KLT算法提取图像的特征信息;再结合图像金字塔,通过优化的LK光流金字塔算法估计特征点的总光流;最终将FPGA处理结果与MATLAB仿真进行对比分析。实验结果表明,该优化的方法在硬件实现中是合理有效的,不仅降低了算法实现的难度及资源开销,同时可满足图像匹配精度及实时性的要求。     

一种基于OpenCL的Lukas-Kanade光流并行加速算法

LK(Lukas-Kanade)光流法在运动目标检测和跟踪领域具有广泛应用,但其计算复杂、速度慢,难以适应异构硬件平台。为实现LK光流法在不同平台上的高效运行,设计了一种基于开放式计算语言（OpenCL）的LK光流法并行算法。该算法通过将二维图像上像素点上的稠密计算映射到多线程上实现数据并行,并基于OpenCL平台的共享内存等优化方法减小了主机内存与设备内存数据传输。实验测试表明,该算法相比于多核CPU下的基础OpenCV函数库中的LK算法获得了最高31倍的加速比,同时在速度上与统一计算设备体系结构（CUDA）加速的LK光流法相近。此外,还在多种不同设备下验证了加速算法的平台通用性。     

基于Levenberg-Marquardt算法的图像拼图研究

提出一种基于LM(Levenberg-Marquardt)算法的图像拼图方法。图像拼图是将不同时间段、不同视点获取的2幅或多幅图像拼接在一起。算法首先利用手动选取的对应点,基于线性最小二乘算法,估计出射影变换矩阵,然后利用LM优化算法,基于平方误差累加和目标函数进行最小化,当获得最优射影矩阵,利用最采样技术,将两幅图像拼图。基于真实图像实验,说明算法是简单可行的。     

YOLOv5与光流相结合的红外小目标检测算法

针对运动场景下红外小目标轨迹提取不准确的问题,提出采用YOLOv5与光流相结合的方法校正目标轨迹.首先YOLOv5网络,然后对比了LK和HS两种光流算法通过单样本K-S检验计算分布拟合度,构建Q-Q图得到平台真实运动量,最后结合YOLOv5校正目标轨迹.实验结果表明,LK算法更适合红外图像光流值的提取,YOLOv5与光...     

嵌入式下公共场所暴力行为视觉检测方法的研究与应用

根据暴力行为发生时往往存在肢体冲突,并伴随着身体全身或局部部位出现较剧烈运动的特点,本文提出了一种基于运动图像的公共场所暴力行为自动识别方法,并能够移植到嵌入式设备中以便于分布式智能监控。首先,采用Lucas-Kanade(LK)光流法获得相邻两帧监控图像间的光流场,通过光流分析法确定各个运动目标的运动状态,并提取它们的光流特征值、光流速度和方向;其次,对各个运动目标的光流特征值、光流速度与方向进行统计分析,以掌握各个运动目标的运动趋势;最后,结合光流场变化情况及运动目标聚集状态判断是否存在暴力行为。实验结果表明,该嵌入式系统识别准确性好、实时性强、可靠性高。     

Rapid Path Extraction and Three-Dimensional Roaming of the Virtual Endonasal Endoscope

Compared with traditional endonasal endoscope, Virtual endonasal endoscope (VEE) is a computerized alternative solution with the advantages of being non-invasive, affordable, no perforation, low risk of infection, and high degree of sensitivity. A Central path extraction algorithm based on Pre-planning of the roaming area (CPE-PRA) is proposed to extract the central path of the nasal cavity model efficiently. And a B-spline curve fitting algorithm based on Relative center deviation (RCD) is introduced to fit a smooth curve to the extracted path, so that the virtual camera could have both a steady turning speed and a broad vision. A series of comparison tests were conducted to evaluate the effectiveness and efficiency of the proposed algorithms.     

基于LK光流的模板匹配算法的研究与改进

针对半导体设备中机器视觉的识别定位问题,介绍了传统的LK光流的模板匹配算法,在此基础上提出了附加运动方向光滑约束条件的LK光流的模板匹配算法。该算法采用运动方向光滑约束条件作为正则化项,较好的保持了运动的边界。通过实验分析,采用该算法对芯片进行识别定位,具有精度高,计算速度快的特点。     

基于CCD摄像头智能车分段PID控制算法设计

介绍了基于MC9S12XS128单片机控制的智能车系统,该系统以CCD摄像头传感器作为路径识别装置,通过图像识别提取道路黑线信息,计算出反应道路形状的舵机控制量,对舵机进行控制。对智能车寻线舵机控制系统的软件设计思路和控制算法思想等进行了详细的论述。测试结果表明智能车能准确稳定地跟踪引导黑线行驶,该算法能够很好地对智能车进行控制。     

基于NiosII的内窥镜视频和字符显示系统设计

传统内窥镜大多基于计算机从而导致设备庞大、不易携带。为此,文中设计了一种脱离计算机的内窥镜视频显示系统,并基于该系统提出一种字符叠加方案。该系统是以FPGA为主控芯片,在FPGA芯片内部搭建Nios II处理器,采用视频解码芯片、编码芯片及相关外设,实现了内窥镜硬件系统的构建。并对系统的视频数据处理流程、ITU656数据协议、图像字符叠加原理和相关程序设计思想进行了阐述。实验结果表明,该系统实现了内窥镜在串口控制下的字符和图像的叠加,具有电路结构简单、低成本、体积小、设计灵活等特点。     

基于FPGA的DBF导向矢量实时算法

针对某相控阵雷达的数字波束形成[1]的导向矢量计算,提出了一种基于FPGA的较为灵活的实时算法。利用CORDIC核及流水累加运算,在保证高精度计算的前提下,克服了以往查表带来的资源浪费与不便,直接根据天线阵元间距、波束指向和工作频率就可实时完成系统对波束形成的导向矢量的求取。