基于SIFT特征的复杂环境下目标跟踪算法研究

为有效地解决复杂背景情况下运动物体有效跟踪问题,利用SIFT特征匹配算法的尺度不变、旋度不变的特性优越性,提出了一种优选的匹配方案.运动目标采用背景减除法分割提取,通过优化的SIFT算法快速地检测特征点,计算出其相应的坐标,并有选择性的更新相应特征点的坐标,然后重复提取运动目标,刷新背景区域,融合多特征信息,更准确地匹配图像中特征点.实验表明,本算法有效改善了光线变化,运动物体发生尺度变换等复杂环境下的目标跟踪效果,具有较强的鲁棒性.     

较大尺度运动下的人体特征点跟踪算法研究

利用光流法可以对视频中运动目标进行特征点跟踪,当目标存在较大尺度运动时,光流法图像一致性假设难以满足,导致特征点跟踪丢失。针对此问题,提出了一种基于Lucas-Kanade(L-K)金字塔光流算法的运动人体特征点跟踪方法。首先,利用帧间差分法得到帧差图像序列,获取行人的运动区域;然后用尺度不变特征变换（SIFT）算法检测选定初始帧中的特征点;最后运用L-K金字塔光流算法跟踪这些特征点在后续帧中的位置。实验结果表明,该算法对较大尺度运动的特征点跟踪有很好的效果,提高了跟踪的准确性。      

基于多图像特征的遥感图像配准新方法

针对不同视角遥感图像配准中的非刚性几何畸变造成的配准误差,文章提出了一种基于尺度不变特征变换(SIFT)特征距离和几何结构描述符的精确方法,用于解决中等地形起伏和成像视点变化条件下遥感图像的配准问题。该方法采用尺度不变特征变换和部分强度不变特征描述符提取可靠的特征点集,利用变换过程中约束几何结构的多图像特征,提出一种新的算法来估计点集之间的精确对应关系。包括特征描述符提取、基于几何结构约束的改进SIFT特征点集配准和非刚性图像变换等步骤。对不同视点的无人机图像和卫星图像的实验结果表明,该方法相对于目前几种先进方法具有更佳的配准性能。     

基于改进SIFT特征匹配的快速图像拼接算法

针对经典SIFT算法存在特征点冗余、运算量大、鲁棒性差的问题,提出一种快速、准确的图像拼接算法.在SIFT提取不变特征向量过程中加入多尺度Harris检测算子,筛选出更能代表图像信息的特征点.利用快速RANSAC算法(PERANSANC)计算图像之间的变换矩阵.把检测到的特征点作为图像中的运动目标,运用KLT跟踪算法,确定特征点的精确位置,精炼变换矩阵.实验验证了该算法的稳健性和快速性.     

基于机器视觉的三维重建技术研究

研究了基于机器视觉的三维重建技术。利用普通的数码摄像机拍摄图片,通过摄像机定标、特征点检测和匹配、基础矩阵和本质矩阵计算来实现图像的三维重建。采用张正友标定方法的相机标定工具箱实现了相机的标定,利用尺度不变特征变换(SIFT)特征点的检测和匹配方法进行了图像特征点的检测和匹配,采用RANSAC算法计算基础矩阵,最后利用相机内参数和由基础矩阵获得的本质矩阵重建物体的特征点,并进行纹理贴图。实验结果表明利用这些图像可以进行物体重建,并且能够很好地反映出物体的三维特征。     

基于SUKF与SIFT特征的红外目标跟踪算法研究

针对复杂红外背景下单一跟踪算法难以准确定位运动目标的问题,提出了基于尺度无迹卡尔曼滤波(SUKF,scale unscented Kalman filter)与尺度不变特征变换(SIFT,scale invariant featuretransform)相结合的红外运动目标跟踪方法。首先,通过SUKF算法对状态空间进行滤波估计,确定运动目标的初步位置,并以此建立局部SIFT特征检测域。其次,SIFT算法在该局部检测域内对运动目标进行特征提取与匹配,最终实现对目标的准确定位;同时,利用定位结果更新并校正SUKF的状态模型。实验结果表明,本文提出的基于SUKF-SIFT的跟踪策略与相关算法相比,体现出较好的跟踪效果与实时性能。     

基于图像纹理特征的SIFT算法研究

针对传统尺度不变特征转换(SIFT)算法存在大量冗余的特征点, 而导致图像匹配过程中运算量大、效率低的问题, 提出一种基于图像纹理特征的SIFT算法。该算法首先采用排列组合熵方法提取图像纹理信息, 在此基础上利用SIFT算法提取特征点, 这样能够减少冗余特征点, 以有效提高算法匹配效率。实验测试结果表明, 该算法与传统的SIFT算法相比, 冗余特征点少, 特征点匹配效率提高到98.04%。     

基于图像纹理特征的SIFT算法研究

针对传统尺度不变特征转换(SIFT)算法存在大量冗余的特征点,而导致图像匹配过程中运算量大、效率低的问题,提出一种基于图像纹理特征的SIFT算法。该算法首先采用排列组合熵方法提取图像纹理信息,在此基础上利用SIFT算法提取特征点,这样能够减少冗余特征点,以有效提高算法匹配效率。实验测试结果表明,该算法与传统的SIFT算法相比,冗余特征点少,特征点匹配效率提高到98.04%。     

基于尺度不变特征变换的图像检索

主要对基于尺度不变特征向量(Scale-Invariant Feature Transform,SIFT)局部特征相关的图像检索方法进行了论述,详细介绍了构造SIFT描述子的4个步骤:极值点检测、关键点定位、关键点梯度方向计算以及生成SIFT描述子.给出了该方法应用于建筑物图、室内场景以及商标三种图像数据集的实验结果,并分析这种图像检索方法适用于哪些类型的图像,以及它在图像检索中的局限性.基于SIFT的图像检索就是一种对尺度、旋转变换等具有较好的不变性的检索方法.     

轮廓不变特征在待机飞行器识别中的应用

飞行器拍摄到的待机飞行器图像常出现旋转、尺度、仿射等畸变,同时噪声等影响会使目标轮廓部分缺失。针对这个问题,提出了一种轮廓不变特征,并将其应用于待机飞行器识别当中,以分割出来的物体灰度图像为基础,利用椭圆拟合方法进行方向归一化,提取全局轮廓特征;根据轮廓中的关键点位置将轮廓划分为上下左右4部分局部轮廓,提取局部轮廓特征,将其当作神经网络的输入参数,利用神经网络作为分类器,达到识别物体的目的。设计了两组目标识别对比实验。实验结果证明此方法在噪声污染、轮廓提取不完整的情况下,仍能得到较高的识别率,优于传统的矩特征等方法。     

基于SIFT的多焦距图像特征点提取算法

将尺度不变特征变换（SIFT）算法应用到图像的特征点提取与匹配中,SIFT算法可在尺度空间寻找极值点,提取对图像焦距变化具有稳定性的特征点及其特征描述符。在采用SIFT算法提取图像的特征点及其特征描述符后,提出了一种特征点精匹配算法进行特征点的匹配,并通过仿真证明该算法具有很好的效果。     

基于目标红外特征与SIFT特征相结合的目标识别算法

为了解决传统的SIFT算法存在检测时间长,识别率低等问题,提出了一种基于目标红外特征与SIFT特征相结合的红外图像识别算法,该算法首先通过5个能反映红外目标初步信息且易实现的红外特征量进行初步识别,然后采用SIFT算法进行精确识别。通过三种飞机的红外图实验可以看出,将红外特征量与SIFT特征检测识别方法相结合,识别时间缩短0.06s,识别率有较大提高,达到98%以上。     

一种基于图像插值的SIFT算法研究

SIFT特征是图像的局部特征,其对旋转,尺度缩放,亮度变化保持不变性,对视角变化、一定角度的仿射变换、噪声也保持一定程度的稳定性.提出了一种具有尺度不变特征转换的图像插值的SIFT算法.首先对图像进行SIFT特征提取,利用K-D树搜索并计算最近邻特征向量与次最近邻向量间的欧式距离来实现对特征点的匹配.在此基础上加入图像插值法增大采集特征点的范围,从而增加特征点匹配的对数.最后比较3种图像插值方法.实验结果表明：双线性插值法获取的特征点匹配的对数最多,但匹配时间较长.     

基于SIFT算法的多表情人脸识别

目前人脸识别系统在识别表情变化的人脸图像时识别准确率会降低,多表情人脸识别在人脸识别领域仍是一个热门的研究方向。本文采用SIFT算法对多表情人脸进行识别,在多表情人脸库上进行了两类仿真实验:实验一中对比了同一个人的不同表情的识别效果,实验二中对比了两个不同的人的相同表情的识别效果,实验结果表明SIFT算法能够克服不同人脸间的整体相似性并能有效提取出人脸的局部细节特征。对Jaffe表情库进行仿真实验,取得了当阈值T=0.35时对多表情人脸图像的正确识别率95.69%,实验结果表明,将SIFT算法应用于多表情人脸识别有巨大的潜在科研价值。     

融合几何特征的压缩感知SIFT描述子

为了解决尺度不变特征变换(SIFT)描述子在存在较多相似结构的匹配中,易造成误匹配,并且维数较高、匹配耗时的问题,提出了一种融合相对几何位置的压缩感知描述子.首先,以特征点为中心,将周围关键点的相对几何位置(RGL)信息形成尺度和旋转不变的RGL描述子,其次,对SIFT描述子利用压缩感知(CS)理论进行降维,形成CS-SIFT描述子,最后将两者融合形成RGL-CS-SIFT描述子.实验结果表明:与SIFT和PCA-SIFT描述子相比,匹配速度有所提升,匹准确率明显提高.     

Analysis on the motion characteristics of dynamic aircraft by dual-line-array TDI CCD optical camera

A time-differential imaging method using a dual-line-array time delayed and integration(TDI)CCD optical camera is proposed in this paper,precisely measuring the motion parameters of the dynamic aircraft.Firstly,based on the spat iotemporal information of the aircraft obtained by the optical satellites,the velocity on the image plane and the twice imaging time interval are calculated.The improved scale-invariant feature transform(SIFT)algorithm that integrates the aerodynamic configuration of the aircraft is proposed to extract the region of interest.After that,the geometric centers of the aircraft images are determined with the median method,and then the velocity vector of the aircraft can be obtained by synthesizing a variety of spatial parameters and mathematical techniques.Finally,using the snapshots of the dynamic aircraft in the area of Harbin captured by the commercial satellite JL-1,the calculated results are quite close to its actual motion characteristics,which verify our method.This paper plays a guiding role in the evaluation and surveillance of dynamic aircraft.     

一种新的惯性约束聚变用靶在线监测技术

为了实现惯性约束聚变(ICF)用靶的高精度定位,需要对靶的位姿进行监测.传统的视觉监测方法对照明、靶姿态等非常敏感,常需要人工参与判别.将尺度恒定特征变换(SIFT)算法引入到ICF靶监测领域,实现一种基于SIFT特征匹配的ICF用靶在线监测方法,实验表明采用该方法对靶位姿的监测精度可达到平移精度优于6 μm,转角精度优于0.5'.     

基于多视图SIFT特征的三维模型检索

研究了一种基于多视图SIFT特征的三维模型检索算法。首先对三维模型进行多视图投影,得到其余方位的三维投影深度图,并在各投影深度图上提取SIFT特征。分别利用按模型特征数比例分次建立码本及建立模型库整体码本这两种方式建立了模型库的码本,继而将模型的SIFT特征聚类量化,并用一个多维向量将其表示出来。通过计算三维模型特征向...     

基于特征点和泊松融合的红外序列图像拼接

提出了一种基于特征点和重叠过渡泊松融合的红外序列图像无缝拼接方法。该方法首先采用简化的SIFT特征提取方法获得图像特征点,然后利用双向互匹配的方法提高特征点的匹配精确度,再通过引入随机抽样一致性（RANSAC）算法剔除误匹配点对并求出图像间的变换矩阵,最后将改进的重叠过渡的泊松融合完成图像间的无缝拼接。该算法具有很好的鲁棒性,允许图像有旋转变换和缩放变换,且不受图像噪声影响。实验结果表明:该方法简单有效,可以在保持图像清晰度的前提下,明显消除拼接缝隙,提高拼接图像的质量。