移动机器人的同时定位和地图创建方法

通过声纳传感器实时地创建和修正地图,局部地图是基于栅格的概率模型：工作环境被划分成栅格,每一个栅格赋一个值,标识栅格中有障碍物的概率．地图应用哈夫变换创建,定位通过对超声波数据应用滤波算法并结合地图创建实现．使用Pioneer2移动机器人在实际的室内环境中的实验,验证了该方法的可行性．     

基于主方向高斯映射的旋转面特征提取

为了从点云中准确提取几何特征参数，给出了旋转面特征提取算法.该算法对旋转面主方向映射到高斯球面，生成主方向高斯图像（PDGI）. 对高斯球进行均匀分割，生成一系列小立方栅格，并将高斯球上图像数据点分配到相应的立方栅格中.根据每个栅格中的图像数据点数，对栅格聚类分析，获得一组特征栅格，由这组特征栅格中的图像点来确定大圆所在的平面，从而根据平面法矢确定旋转轴方向.根据旋转面法矢和旋转轴方向，获得旋转轴的定位点，从而确定了旋转轴.并给出了旋转轴的优化方法.计算实例结果表明，该算法能够稳定、准确地提取出旋转面的几何特征参数.     

基于OpenGL实现的三维物体绕任意轴旋转

通过鼠标的拖动来实现三维物体的旋转,通常的做法是使场景绕X,Y,Z轴旋转,其不能达到图形可以随着鼠标的拖动绕任意方向旋转的预期效果,旋转有停滞、逆转和卡动现象.本文通过在屏幕外虚拟构建一个单位球体,将鼠标点击的屏幕上的二维点映射到球面上用以产生虚拟的Z坐标来计算旋转参数,并根据四元数计算方法实现鼠标拖动下三维物体绕任意方向的流畅旋转.彻底消除停滞逆转和卡动.     

服装立体设计中的非接触测量技术

论述了用于服装立体设计的人体非接触测量系统 ,即利用摄像获取人体特征线的三维信息。基于双目视觉理论 ,在单相机、自然光的条件下 ,人台旋转 ,摄像机保持不动 ,对人台的不同角度进行拍照。根据服装CAD的特点 ,采用适当的配置处理方法 ,获取人体特征线的三维信息。摄像机相对人体仅在水平方向移动 ,垂直方向不变。这样不同图像上的对应点只是X坐标不同 ,而Y坐标相同。竖直方向的线 ,可以采用在小范围内Y坐标相同的有效点为对应点。对于水平方向的线 ,可做分段处理 ,标记段的端点 ,使其在不同的图像中求出精确对应点 ,段内的点可乘以一比例因子求相似对应点。不规则曲线可按其曲线的曲率的大小分别采用第一种方法或第二种方法。实验证实了该方法的有效性。     

服装立体设计中的非接触测量技术

论述了用于服装立体设计的人体非接触测量系统,即利用摄像获取人体特征线的三维信息,基于双目视觉理论,在单相机、自然光的条件下,人台旋转、摄像机保持不动,对人台的不同角度进行拍照。根据服装CAD的特点,采用适当的配置处理方法,获取人体特征线的三维信息,摄像机相对人体仅在水平方向移动,垂直方向不变。这样不同图像上的对应点只是X坐标不同,而Y坐标相同。竖直方向的线,可以采用在小范围内Y坐标相同往往的有效点为对应点,对于水平方向的线,可做分段处理,标记段的端点,使其在不同的图像中求出精确对应点,段内的点可乘以一比例因子求相似对应点,不规则曲线可按其曲线的曲率的大小分别采用第一种方法或第二种方法,实验证实了该方法的有效性。     

线性应力场中唇形裂纹的应力强度因子

如图一所示平板,受线性应力作用,板内具有穿透性唇形裂纹AB,长度为2a,唇形裂纹张开度为2h。裂纹位于拉应力区域中,中心距中性层的距离为d,以裂纹中心为坐标原点,取二直角坐标系X、Y及x、y。直角坐标系X、Y之X轴与线性应力分量相正交,Y轴与中性层ZZ’相平行,直角坐标x、y之x轴与裂纹方向重合,y轴与裂纹方向垂直。     

基于Radon变换的CT系统参数标定及成像分析

应用Radon变换模型和滤波原理对CT系统中未知介质的参数信息进行分析和求解.利用圆形直径相同的几何特性,求解探测器单元之间的距离;接着通过分析数据的变化规律,并利用物体的状态特征及X射线的运动特征,求得X射线的180个方向;最后,利用MATLAB将数据转化为直观的图像信息,求得旋转中心的位置坐标,并利用部分投影的二维CT旋转中心偏移快速校正旋转中心的位置坐标.     

一种机器人的栅格-语义地图构建方法

基于点云插入或分割的语义地图构建方法存在空间复杂度高、计算资源消耗多等问题,针对以上问题,提出一种移动机器人的栅格-语义融合地图构建方法。首先,运用激光雷达构建栅格地图作为融合地图的框架;然后,采用YOLO-v3-tiny获取环境语义信息,并将其属性信息及其在3D环境中的笛卡尔坐标映射至栅格地图,形成上层语义地图;最后,通过随机采样和K-means对空间区域进行划分。实验结果表明,所提方法能实时获取环境结构的信息和语义信息,所构建的融合地图为目标搜索任务提供语义信息引导,相比穷举式目标搜索,减少了74.8%的时间代价,提高了目标搜索任务的执行效率。     

基于栅格模型和样本集合的动态环境地图创建

采用单一栅格模型创建动态环境的地图,往往需要构建多个时间尺度的地图,且无法有效表述环境中的动态信息.为了克服上述困难,提出一种用栅格模型和样本集合创建动态环境地图的方法.栅格模型对静态障碍物用贝叶斯方法进行置信概率估计、当前样本集合迭代更新动态障碍物当前所处位置、历史样本集合保存动态障碍物的所有历史传感信息.通过将样本集合与栅格模型融合,可以有效表征动态障碍物的当前位置和主要活动区域.实验室动态环境下的实验结果表明：该算法能够构建信息完整且精度较高的动态环境地图,为后续路径规划和导航提供便利.     

用于矢量地图版权保护的数字水印

提出一种在矢量地图中嵌入水印的算法,对地图按坐标平均分块,根据每块顶点密度的分类对水印的强度进行自适应调制,然后在地图的精度允许范围内,采用改变顶点坐标值的方法将二值水印图像重复嵌入到地图中,并且通过双门限联合检测提取水印．该算法能够在保证地图的精度的同时,有效地增强水印的强度．实验证明该算法具有良好的鲁棒性．     

基于相机标定的图像拼接算法

针对现有图像拼接算法在配准精度和速度方面的不足,提出了一种利用相机标定信息和相位相关技术相结合的图像配准方法,并给出了算法的详细推导过程.算法通过相机标定获得投影矩阵、相机坐标系间的旋转变换矩阵和平移向量.利用相机坐标系间的旋转矩阵推导对应图像间的旋转变换公式,通过z轴位移及场景的平均景深近似求解图像间的缩放系数,利用相位相关法求解图像间的平移转换参数.实验结果证明该算法理论推导正确,在有效景深范围较小情况下图像拼接准确,对于分辨率为640×480的输入数据,平均拼接速度能够达到26.8 ms.     

基于高斯肤色模型和图像分割的人脸检测

提出了一种基于HSV、YCgCr颜色空间和图像区域分割的人脸检测方法.首先,将规范化的rgb肤色转化到HSV、YCgCr颜色空间,对向量（H,Cg,Cr）T进行统计,得到肤色的三维高斯概率模型.然后,根据该模型计算待检图像的肤色相似概率,采用最大类间方差的方法计算二值化阈值,根据阈值将相似度图像二值化.为了抵消人脸区域亮度变化和阴影的影响,以二值图像为模板,在原待检图像的饱和图中根据3像素×3像素区域的平均R、G值进行图像区域分割.在分割得到的区域中,根据人脸特征检测出图像中的人脸.实验表明,提出的方法能在复杂背景的情况下检测出人脸图像.     

基于Fourier-Mellin变换的红外图像配准

该文针对一种新的基于相位相关的图像配准方法,在需要配准的两幅图像中心选取同样大小的区域,在对数极坐标的表示下,这两个区域图像的互功率谱经傅里叶反变换后是一个二维脉冲信号.首先可以利用相位相关法求得旋转角度和缩放因子,然后根据上一步求得的结果再次利用相位相关法求出两个方向上的平移参数,至此可以获得图像的配准参数.对Fou...     

一种RGB模型彩色图像增强方法

为了研究基于全参考图像的RGB模型彩色图像增强方法及其质量的客观评价方法,依据RGB模型彩色图像分解后得到的颜色分量具有相关性的理论,应用基于点处理的灰度图像的灰度变换理论,提出了基于像素值区间变换系数相同的和基于分量的变换系数比例一致的图像增强算法.实验结果表明,提出的算法均可用于一定目的的RGB模型彩色图像的增强,由给出一组基于误差的单位像素的增强质量的客观评价的计算公式计算出的数据可用于彩色图像的增强质量的客观评价,且与彩色图像的增强效果的主观质量评价结果是一致的,可用于彩色图像增强质量的评价.     

一种基于改进运动估计的电子稳像技术

在摄像机载体运动过程中会造成图像序列的不稳定,从而产生观察者的视觉疲劳甚至会丢失观察目标,电子稳像是解决以上问题的有效手段。电子稳像首先对全局运动进行估计,求出参考帧和当前帧图像的全局运动矢量。本文先取视频序列相邻两帧图像的子图像进行块匹配得出局部运动矢量,根据计算得到的运动矢量弧度值剔除错误的运动矢量,然后对剩余的运动矢量求平均值作为此区域的运动矢量,并把与此矢量弧度相近的块的中心点作为特征点,利用仿射变换模型求解出变换参数,最后经过运动补偿技术去除视频抖动。实验结果表明,该方法可以有效地抑制帧间的平移和旋转等抖动,达到了预期的效果。     

EM算法在纹理织物图像分割中的应用

提出了一种基于多特征值高斯混合模型（Gaussian Mixture Model）期望最大化（Expectation Maximization,EM）聚类的图像分割算法.该算法采用YCbCr彩色空间提取每个像素点的颜色特征,选择像素点邻近的一个方块计算每个像素点的纹理特征,然后采用基于高斯混合模型的EM算法对图像每个像素进行聚类,根据聚类结果进行区域合并得到纹理织物图像分割的最终结果.通过和其他分割算法进行对比,此算法具有较好的分割效果.     

基于LED屏的立体图像生成方法

LED屏自由立体显示系统是将光栅板附在LED显示屏的外表面,根据LED屏的参数生成立体图像文件。其生成方法包括三个步骤,首先根据LED屏和光栅板的特征参数计算出合成立体图像文件所需的像素点映射表;然后采用缝隙删除技术对视点图像进行处理,使其满足像素点映射表的要求;最后,将经处理的视点图像合成立体图像。实验结果表明,提出的方法适用范围广,并能快速高效地合成任意视点数的立体图像,获得较好的立体视觉效果。     

一种基于DWT＆IE的彩色信息隐藏技术

提出了一种通过彩色图像空间转换,使其从ROB空间转到YCbCr空间的表示,再利用小波变换,将图像的彩色信息嵌入进YCbCr空间的Y分量中,并在原始图像信息的基础上生成基于原始图像的一个特征值（Image Eigen-value）,应用于彩色信息的隐藏和重构的方法。图像的重构和再现仅有赖于原始图像的特征值,不需要原始图像即能达到真实图像彩色信息的重构,并具有防伪、鉴别和抗修改的效果。彩色图像的传播图像是一个具有纹理特征的灰度图,利于在网络平台传递,既可隐藏彩色信息,又可适当压缩图像;在不便提供原始图像的前提下,仅提供图像特征值,对图像文件的保护和彩色信息的隐藏有一定的参考意义。     

基于局部相似性测度的SAR图像多层分割

针对谱聚类算法计算复杂度高,不适用于合成孔径雷达图像分割的问题,利用谱聚类算法与权核k均值之间的等价性,提出一种基于局部相似性测度的SAR图像多层分割算法．首先提取图像中每个像素的小波纹理特征,利用每个像素点的纹理特征计算各自的局部尺度参数,进而构造像素点之间的邻接关系,然后利用最近邻规则对此邻接关系进行逐层合并,进行基础聚类和逐层细化实现像素点聚类,最终得到图像的分割结果．对人工纹理图像和SAR图像的分割结果表明了新算法避免了传统谱聚类算法对尺度参数的敏感性,获得了更优的分割性能．     

一种新的图像插值方案——子带插值

从分层子带变换的逆变换过程出发,提出了一种新的图像插值方案．该方案利用分层子带变换中高分辨率频带与低分辨率频带之间存在的相似特性,由低分辨率频带近似高分辨率频带,进而得到比原图像分辨率更高的图像．这种方案可与不同的像素灰度空间的插值算法如双线性插值、Ｂ样条插值、分形插值等结合,在一个子带构架下进行研究．实验结果表明,该方案具有较好的性能．