立体视觉匹配技术

立体视觉匹配技术是计算机视觉领域中最为关键的研究分支。根据匹配基元的不同,立体视觉匹配算法分为区域匹配、特征匹配和相位匹配三大类。其中,相位匹配是近二十年才逐步发展起来的一类匹配算法。以往关于立体匹配算法的综述文章对相位匹配这类新型算法几乎没有系统的阐述,而且很少从算法设计的角度分析和比较现有的立体视觉匹配技术。该文将算法设计过程分成三个步骤,在各个步骤中采用由个性至共性的分析手段,对三类立体视觉匹配算法进行了详细的评述,包括它们的理论依据、基本特性和改进策略的分析和比较,表明各类匹配算法的设计具有自身的发展特性。另一方面,“不适定”视觉问题普遍存在于各类匹配算法中,因此它们对算法设计的优化又存在着许多共性。文章通过由点至面的分析过程,旨在为算法设计者从综合思考的角度去优化算法提供技术借鉴,包括匹配基元自身缺陷的克服和普遍存在的不适定视觉问题的解决。此外,算法的完善和更佳算法模型的推出还依赖于科学的算法评价手段,文中根据不同用途对算法评价方法进行了分类,使算法性能的评估有了科学的指导方法。     

相关视觉中基于位置相似性特征的点匹配问题研究

在研究相关视觉中的X光图像点匹配问题时，依据相关视觉中两幅图像的点具有位置相似性的特征，提出了基于“最小欧氏距离和约束”的匹配准则。该准则不同于一般点匹配问题中的基于灰度信息和基于区域特征的方法，它是利用顺序匹配算法原型，并依据两幅图像中标志点满足局部范围内对应点的相对位置不变这个条件，采用进化规划搜索算法不断调整标志点序列的顺序，通过使其对应点欧氏距离和最小来逼近最佳结果，从而在较低时间内取得了绝大部分点正确匹配的效果。经过实例测试和比较，验证了算法的有效性。最后总结了该算法的思想，并推广了它的应用。     

一种三角剖分算法实现图形的匹配

图形匹配是计算机视觉与模式识别的一个重要问题，本文提出了一类图形的匹配识别算法，具有空间的不变性、平移、旋转和尺度的不变性，而且准确率很高，实验结果表明对此类图形匹配是可行的。     

符合人眼视觉特性的前背景匹配快速算法

针对当前虚拟摄影棚系统前背景匹配算法计算量大、延时长、成本高的缺点,设计并实现了一种快速的符合人眼视觉特性的匹配算法。该算法基于虚拟摄影棚前背景匹配原理及摄像机成像原理,依照人眼视觉系统的视觉惰性、眼球平滑跟随运动及视觉美学相关知识,采用开发桌面控制软件同时控制摄像机与背景的方式来实现。     

基于三角剖分的视觉里程计特征点匹配算法

针对单目视觉里程计的精确定位问题,提出一种专门应用于单目视觉里程计的特征点匹配方法。对FAST算法提取的特征点进行DELAUNAY三角剖分,获得特征点的位置关系。采用LK算法获得匹配点,结合位置关系判断误匹配候选点。对候选点计算SIFT描述子,根据相似程度剔除误匹配点。对获得的匹配对估计基础矩阵,结合尺度信息求取位姿。实验结果表明:该算法可提升匹配点的正确率,提高单目视觉里程计的精度。     

基于角仿射不变的特征匹配

同一场景的不同图像匹配是计算机视觉中的一个基本问题，在诸如三维重建、对象识别和分类、图像配准和相机自校正等应用中，特征匹配都是一个关键步骤。为解决三维场景重建问题，通过改进目前特征匹配的不足，提出了一种基于角仿射不变的特征匹配算法。该方法是使用角作为图像匹配选取的特征，通过仿射不变处理来消除图像缩放、扭曲、旋转和平移产生的影响，实验表明，该算法具有良好的匹配性能，可以对差异较大的图像对进行特征匹配。     

基于SIFT特征与区域相结合的双目视觉匹配算法

以SIFT特征对旋转、尺度缩放、亮度变化保持不变性的特点,使用双目视觉系统从两个不同的视觉角度采集立体图像对,提出基于SIFT特征匹配和改进的区域匹配相结合的匹配算法。该方法确定符合SIFT特征的边缘为可靠特征点,并确定其视差;根据视差梯度原理确定其他点的视差,最后生成稠密的视差图。实验结果表明,SIFT特征与区域相结合的匹配算法的引入,提高了特征点视差的准确性,一些弱纹理区的匹配也有所改善。     

图像特征点匹配的强壮算法

同一场景的不同图像匹配是计算机视觉中的一个基本问题，在诸如三维重度，对象识别和分类、图像对齐和相机自校正等应用中，特征匹配都是一个关键步骤，其中特征点匹配是较为常用的一种方法，特征点匹配的效果受到很多因素的影响，如景物的遮挡，光照和噪声等，变化很大，文中对结指标派算法进行扩以解决全局优化问题，并利用场景深度局部连续的条件作为附加约束，提出一种新的特征点匹配算法，整个算法只用到两次优化，而且几乎全部使用矩阵运算，效率比已有的算法高，实验表明该算法的效果是令人满意的。     

一种单值区域的图形匹配算法

图形匹配是计算机视觉、机器人控制中一个重要问题。本文在文献[2]基础上，改进了其中不足，提出了一种单值区域的匹配算法，具有空间不变性，如：平移、旋转和尺度的不变性，而且鲁棒性很好、准确性很高。实验结果表明，对所有凸区域和许多凹区域图形的匹配都可行，而且速度也快。     

基于改进ORB算法的单目视觉里程计研究

针对AGV视觉里程计累积漂移产生的误差问题,提出一种鲁棒性较强的单目视觉定位及优化方法.采用改进的ORB算法对特征点进行快速高效的提取,根据暴力匹配算法和快速最近邻算法以及渐进采样一致性算法,进行特征点匹配及剔除误匹配.通过构建最小二乘问题,采用改良的列文伯格—马夸尔特方法以及非线性优化库g2o对AGV位姿进行优化.实验验证得出,提出方法能够有效缩短特征提取时间,提高AGV定位精度,增强视觉里程计定位鲁棒性.     

几类特殊图的匹配可扩性

如果图G的每一个偶匹配都可以扩充为G的一个完美匹配，则称图G是偶匹配可扩的。论文主要刻画了图Cm×Pn、Pm×Pn和双轮图的匹配可扩性，从而为研究这些图的可扩性奠定了基础。     

影像匹配中的若干基本问题研究

影像匹配算法的有效性依赖于对一些共同的基本问题的解决,即选择正确的匹配基元,寻找基元间的本质属性,制定相应的匹配准则（约束条件）,采用合理的匹配策略,设计良好的算法结构等等。首先分析了3种常用匹配基元的特点并提出匹配基元的选取依据,接着归纳出了5种常用的匹配准则,对分层匹配、全局搜索等4种匹配策略进行了讨论,最后设计了一种3个阶段、9个步骤的影像匹配算法结构。实验结果表明：匹配效果良好,对这些基本问题的研究有利于建立通用的影像算法模型,设计更高效的影像匹配算法。     

基于数据模型演化过程中模式匹配算法研究

论文对国内外关于模式匹配的研究进行综合分析,主要从模式匹配的角度对复杂模式匹配过程进行了研究,并着重对结构化的模式匹配进行了研究,对结构相似度和语言相似度进行综合;在语言匹配的基础上,对结构匹配进行分类匹配,采用自顶向下分别从非叶子节点和叶子节点进行模式匹配,非叶子节点匹配结果对叶子节点匹配结果有传递指导作用.该方法是一种利用元素间的结构信息来辅助模式匹配的新方法.最终达到提高模式匹配结果准确率的目的.     

计算机视觉中图匹配研究进展: 从二图匹配迈向多图匹配

图匹配试图求解二图或多图之间节点的对应关系.在图像图形领域,图匹配是一个历久弥新的基础性问题.从优化的角度来看,图匹配问题是一个组合优化问题,且在一般情形下具有非确定性多项式复杂程度(non-deter-ministic polynomial, NP)难度的性质.在过去数十年间,出现了大量求解二图匹配的近似算法,并在各个领域得到了较为广泛的应用.然而,受限于优化问题本身的理论困难和实际应用中数据质量的种种限制,各二图匹配算法在匹配精度上的性能日益趋近饱和.相比之下,由于引入了更多信息且往往更符合实际问题的设定,多图的协同匹配则逐渐成为了一个新兴且重要的研究方向.本文首先介绍了经典的二图匹配方法,随后着重介绍近年来多图匹配方法的最新进展和相关工作.最后,本文讨论了图匹配未来的发展.     

一种基于人工免疫的本体匹配算法

针对目前本体匹配算法存在运行效率低和匹配准确度不高等问题,提出一种基于人工免疫的动态本体匹配算法,用来快速地从现有本体中筛选出用户所需的子本体。该算法根据用户行为信息构建抗原本体模型,利用情景匹配确定其领域上下文环境,然后通过结构匹配获得匹配度最高的本体,最后对本体执行语义匹配得到最终需要的子本体。实验表明,该算法提高了本体匹配的准确度和效率。     

图像匹配方法研究综述

目的 图像匹配作为计算机视觉的核心任务,是后续高级图像处理的关键,如目标识别、图像拼接、3维重建、视觉定位、场景深度计算等。本文从局部不变特征点、直线、区域匹配3个方面对图像匹配方法予以综述。方法 局部不变特征点匹配在图像匹配领域发展中最早出现,对这类方法中经典的算法本文仅予以简述,对于近年来新出现的方法予以重点介绍,尤其是基于深度学习的匹配方法,包括时间不变特征检测器（TILDE）、Quad-networks、深度卷积特征点描述符（DeepDesc）、基于学习的不变特征变换（LIFT）等。由于外点剔除类方法常用于提高局部不变点特征匹配的准确率,因此也对这类方法予以介绍,包括用于全局运动建模的双边函数（BF）、基于网格的运动统计（GMS）、向量场一致性估计（VFC）等。与局部不变特征点相比,线包含更多场景和对象的结构信息,更适用于具有重复纹理信息的像对匹配中,线匹配的研究需要克服包括端点位置不准确、线段外观不明显、线段碎片等问题,解决这类问题的方法有线带描述符（LBD）、基于上下文和表面的线匹配（CA）、基于点对应的线匹配（LP）、共面线点投影不变量法等,本文从问题解决过程的角度对这类方法予以介绍。区域匹配从区域特征提取与匹配、模板匹配两个角度对这类算法予以介绍,典型的区域特征提取与匹配方法包括最大稳定极值区域（MSER）、基于树的莫尔斯区域（TBMR）,模板匹配包括快速仿射模板匹配（FAsT-Match）、彩色图像的快速仿射模板匹配（CFAST-Match）、具有变形和多样性的相似性度量（DDIS）、遮挡感知模板匹配（OATM）,以及深度学习类的方法MatchNet、L2-Net、PN-Net、DeepCD等。结果 本文从局部不变特征点、直线、区域3个方面对图像匹配方法进行总结对比,包括特征匹配方法中影响因素的比较、基于深度学习类匹配方法的比较等,给出这类方法对应的论文及代码下载地址,并对未来的研究方向予以展望。结论 图像匹配是计算机视觉领域后续高级处理的基础,目前在宽基线匹配、实时匹配方面仍需进一步深入研究。     

物联网智能信息桥的设计与实现

物联网智能信息桥是一种在物联网中实现联网设备之间信息兼容与匹配的桥接设备,主要具备设备互联、接口匹配、信息打包转换等功能,其中接口匹配包括接口速率匹配、接口协议匹配及接口校验匹配等功能.目前可接入的物联网络设备没有统一的标准.通过对物联网信息桥的分析和研究,设计实现了一款物联网智能信息桥（简称IBOI）用于实现各种设备的互联互通,IBOI成本低、功能强,在江苏省级和苏州市级等项目的使用中取得了良好的效果.     

计算机实现涂料深色配色仿真建库算法研究

涂料深色配色仿真一直以来是涂料配色技术难点之一,本文对深色配色仿真建库特点进行分析,针对性地采用涂料相对颜色参数描述方法,提出涂料深色配色多基底建库算法,并对算法进行实验验证,实验表明该算法简化了建库过程,较好地解决了传统算法中涂料颜色参数不准确的问题,对提高深色配色仿真的准确性有重要应用价值。     

Kronecker product graph matching

In this paper the Interpolator-based Kronecker product graph matching (IBKPGM) algorithm for performing attributed graph matching is presented. The IBKPGM algorithm is based on the Kronecker product graph matching (KPGM) formulation. This new formulation incorporates a general approach to a wide class of graph matching problems based on attributed graphs, allowing the structure of the graphs to be based on multiple sets of attributes. Salient features of the IBKPGM algorithm are that no assumption is made about the adjacency structure of the graphs to be matched, and that the explicit calculation of compatibility values between all vertices of the reference and input graphs as well as between all edges of the reference and input graphs are avoided.