线特征和SIFT点特征结合的异源图像匹配算法

提出一种基于直线特征和点特征结合的红外和可见光图像匹配算法.首先利用快速直线检测算法对图像进行直线检测,并对结果进行处理以保留主要直线结构;然后,引入高斯尺度空间,统计直线支持区域中所有像素的梯度信息建立描述矩阵,计算矩阵列向量的均值和标准差作为直线描述子,对直线进行匹配;接着,利用匹配直线两两相交构建交点进行SIFT描述并匹配;最后,剔除不满足对应交点匹配的直线.实验结果表明,该算法能够有效实现红外与可见光图像特征匹配,特别适用于包含明显直线轮廓的图像.     

SAR图像启发式搜索直线提取

直线特征是识别线状目标的基础,现有启发式搜索算法仅适用于光学图像的直线特征提取,对SAR图像效果并不理想。针对该问题,提出一种SAR图像直线特征提取的启发式搜索算法。首先对SAR图像进行Frost滤波,然后利用指数加权均值比(ROEWA)算子进行边缘检测,再利用非极值抑制得到边缘二值图,最后采用二次搜索策略及“直线走原则”,充分考虑局部信息,设计启发式搜索的代价函数及搜索规则,实现直线特征提取。实验结果表明,该方法具有较好的抗噪性和抗断裂能力,能够有效地提取出SAR图像中的直线特征。      

线段元支撑区主成分相似性约束特征线匹配

针对特征线匹配中因线段端点不确定而难以提供准确位置的问题,论文提出结合边缘主点与线段元支撑区主成分相似性约束近景影像特征线匹配方法。首先,利用ASIFT算法获取立体像对同名点,计算仿射变换矩阵;其次,对Canny算子边缘检测后的影像进行Freeman链码跟踪,链码分裂获取线段元的边缘主点,将边缘主点视为匹配基元,同时结合仿射变换、核线约束及Harris兴趣值三重约束独立匹配边缘主点;最后,采用线段元支撑区主成分相似性对特征线匹配结果进行一致性检核。论文选取不同类型的近景影像作为实验数据,验证本文算法的有效性和普适性。该算法实现了以点代线匹配,降低直线匹配算法的复杂程度,同时通过线段元支撑区主成分相似性约束检核匹配结果,充分利用近景影像彩色信息,提高了匹配结果的可靠性。      

多源图像直线提取算法

针对多源图像的特征提取问题,提出了一种融合多源图像边缘信息的直线提取算法,通过在特征提取过程中融合多源图像的信息,把边缘的相位信息作为融合要素,采用多种融合规则组合多源图像中的不同特性,从而可以提取出仅利用单一图像不能获得的直线特征。     

面向仿射目标识别的几何与仿生融合特征提取方法

针对由于拍摄视角不同，目标图像在水平或垂直方向发生拉长或压缩等仿射变换，进而无法正确识别的问题，本文设计了一种几何与仿生融合的特征提取方法 .首先，对传统的角点和直线检测进行改进，提出自适应Harris角点检测方法和去冗余的直线检测方法，并将角点数、直线数和面积比向量作为几何特征.然后，采用生物启发变换算法提取图像的仿生启发特征，该算法包括两个阶段，每个阶段均需执行方向边缘检测和局部空间频率检测.接着，将输入图像的两种特征向量分别与标准数据库中的特征向量进行Pearson相关距离计算，获得匹配得分.最后，在考虑不同数据库两种特征区分性强弱的基础上自适应确定权值，最高融合分数所对应的标签即为该图像的识别结果.实验结果表明，该方法能较好地提取图像的仿射不变特征，并且该方法在Alphanumeric,MPEG-7,GTSRB和MNIST数据库的识别准确率分别为92.2%,96%,90%和87.3%.     

一种仿射不变的直线描述子与直线匹配

从图像中提取的直线常出现不完整、端点位置不准确等问题,针对这些问题造成的直线匹配难点,本文提出了一种仿射不变的直线描述子.首先将待匹配直线离散为对应点的集合,将直线描述转化为点的描述,避免了直线不完整造成的支撑区域大小不一致的问题;然后结合直线的方向和长度,定义点描述子的主方向和尺度,通过统计离散点集的局部邻域的梯度信息使描述子具有仿射不变性.为了提高直线匹配速度,在进行直线描述之前,本文采用了极线约束精简了待匹配直线集合,再利用最近邻距离比准则对直线精确匹配.实验结果表明本文提出的直线描述子在仿射、亮度、视点、遮挡等变化条件下具有精确的匹配性能.     

基于改进配准测度的红外与可见光图像配准

针对在可见光与红外配准中采用传统测度算法时存在配准精度低的问题,提出了改进配准测度函数(RMF),实现可见光和红外图像高精度自适应配准.首先选用harris算子提取两幅图像的特征点;再利用改进的配准测度函数(RMF)有效的获取特征点对;最后利用RMF最大的两对匹配点计算配准参数,并进行图像配准.实验结果证明了该方法的实...     

SIFT与形状上下文结合的异源图像匹配算法

针对红外图像和可见光图像灰度差异大、匹配困难的问题,提出了一种基于改进的尺度不变特征变换和形状上下文描述的局部多特征匹配算法。首先通过高斯差分检测算法分别提取两幅图像的特征点;针对特征点梯度方向存在反转现象,结合梯度镜像方法对特征点统计特征点邻域梯度方向信息;然后引入图像边缘特征生成形状上下文描述子,与梯度方向描述子级联成联合描述子;最后采用欧氏距离和卡方距离加权的联合距离和最近邻算法对特征点进行匹配。实验结果证明,在红外图像和可见光图像匹配中,该算法相比原始SIFT算法能有效减少误匹配特征点对,达到较高的匹配精度。     

一种采用HOG特征的直线段提取方法

直线段特征是广泛应用于图像分析与处理领域的一种特征,直线段提取是基于特征的模式识别和图像匹配的一个重要步骤,直线段提取方法的优劣直接影响到高层次图像处理的复杂度和处理的效果。针对目前直线段提取方法中存在的直线段端点不准确和直线段断裂问题,提出了一种新的基于HOG特征的直线段提取方法。该方法利用矩阵的行、列积分运算实现对原始图像特定方向直线段的投影,根据矩形函数的一阶导数性质将确定直线段端点位置的问题转化为对列方向向量的求导问题,从而更能有效提取出图像中的直线段。理论分析和实验结果表明:该方法能够快速、准确地提取直线段,在一定程度上解决了经典方法中直线段断裂及端点不准确问题。     

基于直线提取的机场跑道识别方法

针对红外机场跑道图像的结构特点,提出了一种机场跑道识别和提取跑道中心点的算法。首先对红外图像进行空域滤波;然后采用Sobel算子提取边缘图像;接着提取所有可能的直线段,并计算它们的参数;接着对找到的直线段进行连接性测试,得到最终的直线提取结果;最后从找到的所有直线中搜索平行直线对,从中识别出机场主跑道的边缘,计算出跑道中心点。大量的仿真实验证明这种方法可以红外图像中准确、快速地识别出机场跑道和提取跑道中心点。     

边缘视差连续性约束的航空影像特征线匹配算法

鉴于同一边缘线上像素的视差变化具有连续性的特点,本文提出边缘视差连续性约束的航空影像特征线匹配算法。该算法首先对左影像进行特征线提取,将Freeman链码跟踪得到的每条边缘特征线作为一个整体,利用相互连接直线段对其进行拟合。将拟合直线端点作为该特征线上的一组匹配基元,通过对其进行匹配实现该特征线的整体匹配。初始匹配过程中,综合利用核线约束、单应矩阵约束和灰度相似性约束对拟合直线的端点进行匹配。然后利用视差连续性约束对每条特征线上点的匹配结果进行检核及余点同名点构建,取得较好匹配结果。论文选取UCX和DMC三组数字航空影像进行特征线匹配实验,验证本文算法的有效性。      

一种基于极线约束的激光条纹匹配算法

提出了一种基于极线约束的激光条纹匹配算法。先通过双CCD摄像机摄取左右两幅图像．然后对图像进行预处理。处理之后的两幅图像是在不同视角下摄取的两条单像素宽的激光条纹,在极线约束和连续性约束的理论基础上，提出了一种直线和曲线求交的匹配方法，从而实现了激光条纹的快速精确匹配和激光扫描线的三维重建.     

自适应模糊Hough变换

提出一种直线检测的新方法——自适应模糊Hough变换.该方法在依据梯度方向信息对边缘像素进行模糊映射的基础上,以模糊累积矩阵作为全局约束条件,采用模糊推理求取每像素所属直线的具体参数,并通过二次累积检测直线段.实验表明所提算法计算消耗小,检测精度高,并能提供直线段的完整描述.     

基于概率密度最小二乘拟合的叶片后缘轮廓

为了解决燃气轮机叶片后缘轮廓的测量和模型化的难题,采用了基于概率密度的最小二乘圆拟合方法,通过对数据重复拟合过程若干次,求得每组的拟合圆心坐标和半径,以概率密度分布的最大值作为最优拟合值。通过数据仿真,对拟合数据误差进行了理论分析和实验验证,验证了该方法的可行性和鲁棒性。结果表明,实现了对叶片后缘轮廓的拟合和数据的参量估计,精度达到0.01mm,求得圆拟合的最优圆心坐标和半径;对于直线段和短圆弧组合的叶片后缘,在不知切点和圆弧方程的情况下,能够对叶片后缘轮廓拟合。此方法对叶片后缘轮廓的高精度测量、加工精度以及参量的设计有着重要的指导意义。     

倒装焊中图像对准算法的研究

针对倒装焊中常用的十字架对准标志的几何特征,采用形态学边缘检测算法提取图像边缘,通过将简化的Hough变换和最小二乘相结合的直线提取方法,提取出较为精确的边缘直线,实现了一种提取十字架标志的四条长边缘直线的图像处理算法。实验结果表明,该算法与相关算法相比具有更快的对准速度和更高的对准精度,且对有局部残缺的图像不敏感。     

管道焊接激光视觉跟踪的定位方法研究

为解决在管道自动焊接过程中V型坡口的识别定位问题,提出了一种基于激光视觉传感的局部区域内分步式定位方法。首先建立模板匹配,利用模板匹配方式获取焊缝初始位置区域;然后采用阈值分割和边缘提取获得激光条纹边缘线,通过Shi-Tomasi算法对边缘线进行角点检测,得到边缘线上的亚像素角点位置坐标;最后采用最小二乘法拟合得到精确的边缘直线,对上下边界线求平均值提取激光条纹的中心线,求取直线的交点得到坡口轮廓的拐点信息。通过对实际焊接现场拍摄的50幅同一高度不同位置的图像进行检测,结果表明,分步式定位方法抗干扰性强,精度较高,为完成整个跟踪自动焊接过程奠定了基础。