一种稳健的直线提取和匹配算法

在空间机器人遥操作中,需要快速的求解图像的摄像机参数来对操作对象进行三维建模.通过利用匹配直线的对应关系,可以直接求出图像的摄像机参数,而且比用角点匹配求得的结果具有更高的可靠性.现有的直线提取和匹配算法虽然已经有很多,但是大部分都比较耗时,不能满足实时性的要求.针对空间机器人遥操作等实时性较强的应用,提出了一种基于直线支持区域的稳健、快速的直线提取和匹配算法.实验结果表明了该算法的有效性.     

基于直线Hough变换的图像配准方法

为了有效解决不同传感器、不同视角和不同时相条件的图像配准问题,提出了一种基于直线极坐标参数在Hough空间求解图像变换参数的图像配准算法。先提取图像中直线极坐标特征参数,形成匹配特征空间;然后在Hough空间逐步求解RST图像变换的旋转、尺度和平移参数;最后利用实际图像对算法的性能进行了分析与验证。实验结果表明,该方法不需进行复杂的匹配空间搜索,具有适应性强、配准精度高的优点。     

区分上下边缘的Hough变换直线改进算法

Hough变换(HT)是一种较好的检测直线的方法,但是,目前的HT检测方法对背景复杂图像的检测效果较差,这主要是由于一些物体非直线边缘以及物体直线边缘离得较近,而且在图像中,存在长度相差较大直线时容易出现虚假直线.针对以上问题提出一种区分上下边缘的直线检测方法,在图像空间将离得较近的边缘区分开,在HT形成的累加器空间利用直线形成累加器单元的形状特性进行峰值检测.最后将该方法与其他两种方法进行比较,结果显示,该算法较其他算法具有更好的效果.     

基于单幅全向图像的空间水平直线定位新方法

研究了在没有先验知识的前提下,基于单幅全向图像定位空间水平直线的问题.在已有算法的基础上,分析和推导了空间水平直线在全向成像系统中的成像特点,指出基于直线在全向图中的两个像点即可重建该水平直线,并相应地提出了一种基于"主像点/非主像点"的空间水平直线定位算法.试验表明,在不同的像点提取精度下,对于不同空间水平直线,本方法均能取得较好结果.     

一种稳健的直线提取算法

直线是图像分析中一种非常重要的中层描述符号.已有的提取算法较多,但都存在一些缺陷,限制了它们的使用范围.提出一种稳健的直线提取算法,设计了一系列的方法来克服实际图像中存在的种种干扰和噪声.首先提取并细化边缘,然后利用卡尔曼滤波器跟踪边缘点,获得直线支持区,最后设计一种稳健的方法来拟合直线支持区.实验结果表明,这种算法具有良好的性能,适应于较广范围的实际图像.     

一种新的直线特征提取和定位算法

提出了一种从图像中精确提取直线特征并定位其端点和方向的新方法，克服了传统边缘跟踪算法的局部性。算法首先跟踪边缘点，递归分割成离散直线段，然后从全局角度合并这些离散的直线段，最后给出了两种鲁棒的直线拟合策略。实验结果表明该算法具有良好的性能，能够适用于较广范围的真实图像。     

基于边缘融合的多图像直线提取算法

该文提出了一种新的基于边缘融合的多图像直线提取算法，该算法首先对所有多图像分别提取边缘，然后通过将多图像对应的梯度方向相似的、相邻近的边缘编组，以形成融合的直线支持区域，最后基于最小二乘的方法从直线支持区域拟合出直线段，并提取直线属性．该文提出的算法把边缘的相位信息作为融合要素，能够从复杂的图像中提取出相当低对比度的直线，并且通过分析多图像边缘之间的特性，提出相位压缩和融合编组方案，不仅可以充分融合互补信息还有效降低了算法复杂度．真实的遥感图像直线提取结果表明了该文算法的有效性．     

从航空遥感图像中自动提取主要道路

如果能自动地从航空遥感图像中提取出道路网,将会简化城市地物目标的分类和测量过程.该文根据城市主要道路在图像中的特性进行了模型化处理,进而提出了基于直线的、自动提取的方法.算法重点考虑到成像过程中必然引入的各种噪声,用高斯分布函数模糊化直线参数,使提取具有良好的稳健性.算法中的参数选择都是通过理论分析所得,因此,提取过程实现了自动化.实验结果表明,该方法能够从实际航空遥感图像中提取出主要道路网.     

一种基于特征编组的直线立体匹配全局算法

由于直线断裂、遮挡以及共面空间直线投影等因素的影响,从左右图像中提取出来的直线之间会出现"一配多"甚至"多配多"的匹配情况,然而目前很少有算法能可靠地处理这些情况.提出了一种基于特征编组的匹配算法来解决它.与已有方法不同,该方法是在由两幅图像共同组成的直线集上进行编组.每个特征编组包含了内部直线之间的匹配关系.这样,直线匹配的问题就转化为从直线集中提取一些相互兼容的特征编组的问题.整个算法分为两步:首先在几何和辐射约束的前提下构建所有可能的特征编组,并计算每个特征编组的匹配度,然后从所有可能的特征编组中寻找一个特征编组子集,在保证直线集中的每条直线最多属于该子集中一个特征编组的前提下,使得该子集中特征编组的匹配度之和最大.为了解决这个整数规划问题,设计了一种分两阶段的算法:首先将整个问题分为多个子问题,然后对于每个子问题,利用分支定限法寻找最优解.将所提出的算法应用于实际的立体图像对中,取得了满意的结果.     

基于模板搜索的高分辨率SAR图像机场提取方法

针对高分辨率SAR图像机场提取问题,设计了以尺度变换、边缘检测、短线提取、短线连接、平行线提取和验证识别等流程的机场提取方案,并针对机场跑道特点在短线提取和短线连接两个关键步骤上提出了新的算法。直线提取利用了边缘线的结构特征,将边缘曲线看成三种线基元的组合,能从边缘图像中快速拟合出短直线。短线连接提出了一种基于模板搜索的直线连接方法,将短直线连接问题转化为在模板参数空间里搜索峰值的问题。实验表明,本文方法简单快速可行。     

基于扫描线处理的指针式仪表快速读数算法

针对光照不均匀、指针检测速度过慢等因素造成指针式仪表读数算法无法快速、准确读取示数的问题,提出一种基于扫描线处理的快速准确读数新算法。新算法首先利用单尺度Retinex提取光照鲁棒性特征图像,然后应用提出的扫描线处理算法快速抽取进行Hough变换的特征像素点,最后用双阈值Hough变换检测直线。实验表明,所提算法创新性地将指针图像细化与双阈值Hough变换等相结合,不仅解决了光照变化的影响以及检测速度慢等问题,而且具有读数精度高、读取速度可调节等特点。     

一种快速检测图像角点特征的线搜索式方法

传统的图像角点特征检测方法在速度和准确性两方面难以兼顾. 针对该问题, 提出了一种角点特征检测的线搜索式方法. 该方法作用于一个以当前像素为中心核的圆掩模, 在该掩模内搜索通过核的所有直线, 如果存在一条直线不穿过核附近给定邻域以外的其他同值收缩核(Univalue segment assimilating nucleus, USAN)区域, 则当前像素点为角点. 论文论证了使用有限数目搜索线的可行性与必要性. 采用由粗及细的搜索策略, 动态设计搜索线的数目与搜索线上的检测点数目, 以提高检测速度. 提出了一种基于最大同值距离的新型非极大值抑制进行角点的精确定位, 并结合多种新型伪响应抑制措施, 有效地提高了算法的准确度. 实验结果表明该方法在准确性方面优于MIC、SUSAN和Harris等算法, 而且速度快, 仅稍慢于MIC算法, 具有优良的综合性能.     

一种两点间直线搜索的输电线检测方法

在无人机应用于输电线巡检背景下,为了方便后续的输电线故障检测与分析,提出了一种两点间直线搜索的输电线检测方法。首先,通过方向可控滤波器对无人机图像进行分割。然后,通过所提出的基于圆搜索(CBS)直线段检测方法进行直线段检测。最后,通过所提出的连接算法进行直线段连接。通过在人造图像上的直线段检测实验,证明该方法是一种有效的直线检测方法。随后,通过在实际场景的无人机图像上进行实验,证明该方法是一种有效的输电线检测方法。     

基于分级的快速霍夫变换直线检测

在分析标准霍夫变换、两点表决霍夫变换以及多级霍夫变换直线检测的基础上，针对算法的不足，结合他们的优点，设计并实现了基于分级的快速霍夫变换直线检测方法，对算法进行了详细描述和分析，并通过实验证明了算法的有效性，实验表明：所设计的直线检测运算速度快，检测精度高，鲁棒性强，有一定的应用价值。     

水下人造目标线特征快速检测算法

为了从水下复杂场景中快速检测人造目标,提出了一种在图像小波变换低频子带上进行直线实时检测的算法。首先,利用小波变换确定显著线特征检测的合适尺度;然后在确定的低频子带小图像上进行边缘检测,利用梯度直方图和迭代法相结合自适应确定边缘检测的分割阈值,得到显著特征的边缘点;再利用改进的Hough变换检测人造目标的直线特征;最后在原始图像上标记出直线检测的结果。实验结果表明:提出的算法可以准确检测出水下复杂背景中人造目标的直线特征,并且具有良好的实时性,满足水下人造目标视频检测的应用要求。     

基于单幅折反射全向图的水平直线3维重建

与传统的利用立体视觉原理进行3维重建不同,在研究基于单幅全向图像重建空间水平直线问题的基础上,首先指出基于直线在全向图中的两个像点即可重建该水平直线,然后通过分析和推导空间水平直线在全向成像系统中的成像特点,有效简化了全向图中的水平直线检测;针对现有“四点定位”方法的不足,提出了一种基于“主像点/非主像点”的水平直线重建算法,并详细分析了像点提取精度对直线重建结果的影响。实验表明,在不同的像点提取精度下,对于不同空间水平直线,该重建算法均能取得较好结果。     

基于改进SIS算法和LSD的车道线检测方法研究

为了降低车道线识别算法在车道线存在阴影遮挡、路面出现泛白现象等不同道路环境下的误检率,提出了一种基于改进简单图像统计(SIS)阈值算法和直线段检测(LSD)的车道线检测算法。首先,在图像预处理阶段采用改进的SIS阈值算法进行二值化。然后采用直线段检测(LSD)算法检测直线,通过平行线对来估计消失点位置并利用消失点去除干扰。最后,利用车道线连续性和车道间距确定车道线感兴趣区并精确确定车道线位置。分别采用加州理工学院的车道数据集和实际采集的城市道路、高速公路的视频对所提出方法进行了实验验证,实验结果表明,该算法误检率低,鲁棒性高,能在复杂环境下快速、准确识别车道线。     

基于最小二乘修正的随机Hough变换直线检测

利用Hough变换进行直线检测时,由于直线在参数空间中的映射容易受到邻近目标、噪声以及本身非理想状态的干扰,算法中的投票过程较易出现无效累积,进而导致虚检、漏检及端点定位不准等问题.针对传统方法的上述缺陷,提出了一种基于 ρ-θ 域最小二乘拟合修正的随机Hough变换的直线检测方法.首先, 在随机抽样时利用像素-长度比值对抽样的有效性进行判定,剔除不在直线上的抽样点对;然后, 对邻域相关点进行 ρ-θ 域的最小二乘拟合,得到修正后的直线参数用于累加投票,投票过程中设定累加阈值,通过检测峰值点逐次检出疑似长直线;最后, 通过设定断裂阈值对每条长直线进行筛选和分段,定位出直线段的端点.仿真实验表明,所提方法在投票时有效抑制了复杂环境对局部最大值的干扰,使直线检测的准确率得到显著提升.     

一种基于尺度空间理论的直线抽取算法

抽取直线方法是计算机视觉中尚完善的问题之一,在若干多尺度边缘检测方法的基础上,提出了把线结构作为一种尺度空间特征的新思路,这样直线抽取过程就转化为尺度空间中的特征分析过程,通过分析线结构在尺度空间中的演化规律,提出了一种稳健的直线抽取算法,对合成图象产自然景物图象的实验结果表明了新方法的有效性。     

基于视觉传感器的车道检测算法

为了提高对环境的适应性,减少道路图像受光照、污渍的影响,提出一种基于视觉传感器的车道检测算法。首先分析光照污渍的影响,同时利用投影原理等先验知识改进区域生长法,接着分割图像并划分道路的边界区域,然后通过融合边缘检测数据得到准确的车道线特征点集合,车道检测中则采用Hough变换提取直线段来匹配道路直线模型。实验结果表明：该算法可以有效降低光照、污渍的干扰,提高了鲁棒性,准确率达97%。