贴装元件的方差环形投影特征匹配识别

为了准确定位贴片后印刷电路板（PCB）上电子元件的位置,提出了一种基于方差环形投影的图像快速匹配算法。先将输入图像用小波变换分解为不同尺度的低频图像,之后利用方差环形投影特征做序贯相似性检测得到一系列可能的匹配点,最后在这些点上作相关匹配运算,获得其准确的位置。实验证明该算法大大减少了计算量又保持了匹配的精度,而且对图像的旋转不敏感。     

基于改进Census变换的自由曲面立体匹配方法

针对基于网格投影的自由曲面三维重建方法中,特征点集中分布于投影网格线条之上,而投影网格线条未能覆盖的部分即投影网格线条间的自由曲面区域无特征点,导致重建精度较低的问题,提出一种基于自适应窗口的改进Census变换立体匹配方法,对投影网格线条间的自由曲面进行三维重建;将特征匹配算法与区域匹配算法相结合,以图像中目标物体上的投影网格指导Census变换;利用可变视差范围计算Hamming距离作为匹配代价;通过筛选获得精度较高的匹配点对。实验结果表明,该算法应用于双目视觉图像三维重建,可有效提高投影网格线条间自由曲面的重建精度。     

一种新的基于Gabor小波的目标跟踪方法

针对利用Gabor小波进行目标特征点识别的过程中所选取的参数序列过多的问题,给出了一种新的参数选取方法。该方法利用Gabor多尺度参数,配合权重函数,通过能量函数计算出相应的方向参数,构成图像的特征点集合。这样得到的特征点集合,不但充分利用了Gabor小波变换中的尺度参数的特性,而且通过配合以特征点粗匹配算法,大大减轻了特征点序列过多所造成的算法耗时问题。仿真和实验表明,算法可广泛应用于各种图像目标识别与跟踪的系统中,具有良好的图像目标识别能力。     

一种快速稳健的图像配准算法

本文对图像配准问题进行了研究,提出了一种快速、稳健的基于特征点匹配的配准算法。采用小波变换建立图像金字塔,从分辨率最低的图像层开始进行特征点匹配,在次一层匹配时以上层匹配结果为粗值,在原始图像上得到初始匹配点后采用RANSAC算法稳健估计变换矩阵H;为了提高配准算法的精度,采用变换矩阵H引导两幅原始图像上的所有特征点重新进行匹配,对得到的匹配点集重新用RANSAC算法估计变换矩阵,并采用LM非线性优化算法进一步优化。通过实验分析对比,本文的算法比原算法速度更快,更稳健。     

一种新型遥感图像配准方法

提出了一种新型全自动稳健的遥感图像配准算法。首先,在图像二维平面空间和尺度空间中同时检测局部极值作为特征点,并在特征点邻域提取局部不变特征描述子一尺度不变特征变换（SIFT）。然后,利用距离测度进行SIFT特征匹配得到初步的匹配集合。最后,运用稳健的随机采样一致性（RANSAC）算法将匹配点集划分为内点和外点,在内点域上精确地估计出图像变换模型。实验利用仿真数据测试了SIFT特征的可重复性和可匹配性,利用卫星图像验证了该自动配准算法的有效性和稳健性。     

一种起始点无关的小波系数形状匹配

小波变换的多分辨率特征使其在计算机视觉中得到广泛的应用,在形状匹配中,小波变换对起始点的依赖制约了小波变换的应用。为了克服小波变换对起始点的依赖,引入Zernike矩,提出一种起始点无关的小波系数形状匹配算法。对输入图像进行预处理后提取目标轮廓,生成具有平移、尺度不变的形状链状表达,并通过小波变换进行多尺度分析。最后计算各个尺度下的各阶Zernike矩,来解决小波变换的起始点问题,实现形状表达的旋转不变性。实验结果表明该算法适用于轮廓较明显的目标,同时具有速度快、精度高、鲁棒性强的优点。     

基于局部不变特征的图像匹配算法

针对计算机视觉领域中的图像匹配问题,提出一种新的基于局部不变特征的匹配算法。使用高斯差分检测特征点,将特征点领域内Haar小波响应投影到四个方向轴上,进而生成一个用来描述特征点的64维向量,采用最近邻距离比进行特征匹配。实验结果表明,该算法不仅快速、稳定,而且匹配准确率比PCA-SIFT、SURF、MSOP高。     

基于条件随机场和低采样率浮动车数据的地图匹配算法

提出了一种基于条件随机场和低采样率浮动车数据的地图匹配算法。首先建立道路网络模型,在此基础上,计算GPS观测点可能匹配的候选投影点集合以及集合中每一个候选投影点的观测概率,再计算相邻GPS观测点的候选路径集合以及每两个相邻候选投影点之间的传递概率;然后根据这些候选投影点和候选路径,在滑动窗口内,基于条件随机场模型应用前后向递归算法,计算每个候选投影点的概率权重值;最后根据概率权重值,选取GPS观测点的最佳匹配投影点。该算法(FB-MM)在低采样率的情况下,综合考虑了道路网络的拓扑结构和GPS观测点之间的关联信息,实现了较好的地图匹配效果。     

图像多尺度配准的小波域SURF算法

针对SURF描述子仅利用特征点的局部邻域信息而对于局部场景发生变化的图像容易产生误匹配的现象,提出了图像多尺度配准的小波域SURF算法。该方法对图像进行小波分解,利用低分辨率上得到的变换参数剔除高分辨率上的错误匹配,得到精确匹配点对,对图像进行配准。实验结果表明,该方法能有效地剔除误匹配点,提高图像配准的精度。     

基于突变信号检测的光学标记识别图像分割方法

针对无定位信息的光学标记识别(OMR)图像填涂区的精确定位问题,提出了一种基于小波变换突变信号检测的图像分割方法。该算法首先计算图像的水平和垂直投影函数,然后投影函数经过迭代小波变换后检测其突变点,突变点能够精确地反映OMR信息的边界位置。检测算法的适应性基于有限次数的小波变换和突变信号检测过程。实验结果表明该算法具有较高的分割精度和稳定性,分割精度均方差可以达到0.4167个像素。而且由于算法只使用图像的水平和垂直投影信息,因此具有较高的执行效率;投影函数的统计特性和小波变换的多分辨特性则使得该分割算法对噪声不敏感。     

基于投影的快速模板匹配算法

针对传统模板匹配算法效率不高,计算时间长等缺点,本文提出一种基于投影的快速匹配算法,利用对图像色度的投影到一水平轴,使图像数据空间的维度降到一维,并用内积计算相关度,根据已计算的相关度,决定下一次匹配的步长,过滤一些可忽略的子图投影;在计算水平域投影时,不需要从新计算,只需在上一次的结果中,增减一行色度,而且,一次投影...     

新型图像角度匹配方法及其应用研究

探讨了一种基于机器视觉的PCB自动装配线多焊盘实时定位方法。采用多分辨率图像金字塔匹配策略,利用模板图像与待搜索图像的灰度特性,使用圆投影匹配进行初始候选匹配点的选取,得到一系列的候选匹配子图;使用SIFT算法对候选匹配子图和模板图像进行特征匹配,确定对应匹配点,消除误匹配的候选子图;根据点的模式匹配,确定大致的旋转角度,使用重采样和插值的方法计算精确的旋转角度。实验表明,该方法可以准确、实时地实现目标定位。     

一种鲁棒的序列图像自动拼接方法

针对传统图像拼接方法中鲁棒性差、计算量大及自动化程度低等问题,提出一种鲁棒性高的序列图像自动拼接方法。该方法首先采用Harris角点检测算子对经Wallis滤波后的序列图像进行特征点提取,并结合Forstner算子对特征点进行精确定位。然后基于所提取的特征点,采用邻域灰度互相关法进行序列图像的特征点匹配,得到粗匹配点集,并运用RANSAC算法对粗匹配点集处理得到精匹配点集,由精匹配点集求出较高精度的基础矩阵及极线,并由极线约束引导匹配得到高精度的匹配点对,再运用双向松弛整体匹配算法进一步剔除少数位于极线上的误匹配点。最后利用所得的高精度匹配点对,求解序列图像间的仿射变换关系,并进行图像的坐标变换和融合,从而实现序列图像的自动拼接。实验结果表明,该方法拼接效果理想,鲁棒性高,整个拼接过程全自动,不需要人工干预,具有较高的实用价值。     

曲线矢量化中的背景去噪方法

测井曲线矢量化是把测井图纸扫描成数字图像,采用图像处理与识别的理论与技术,把 图像中的测井曲线自动转换成数字量。测井曲线矢量化中的一个重要问题是如何去除背景和噪声。 为此,提出了频域滤波,十字模板匹配,线形Hough变换,灰度投影以及线模板匹配方法,并对这些方 法做了一些比较。     

Line matching of wide baseline images in an affine projection space

ABSTRACT

Line matching plays an important role in vision localization and three-dimensional reconstruction of building structures. The conventional method of line matching is not effective for processing stereo images with wide baselines and large viewing angles. This paper proposes a line matching method in an affine projection space, aiming to solve the problem of change of viewing angles in aerial oblique images. Firstly, monocular image orientation can be performed through geometric structures of buildings. Secondly, according to the pose information of the camera, the affine projection matrix is obtained. The original image can be rectified as a conformal image based on this projection matrix, thereby reducing the difference in the viewing angle between images. Then, line matching is performed on the rectified images to get the matched line pairs. Finally, the inverse affine projection matrix is used to back-project the matched line pairs to the original images. The experimental results of five groups of aerial oblique images show that the matched line segments obtained by the proposed method are basically superior to those of the methods which are directly processed on the original image in terms of quantity, correctness, and efficiency.     

基于RANSAC的SIFT匹配阈值自适应估计

针对基于欧氏距离比值作为图像尺度不变特征变换(SIFT)特征匹配相似性度量时,距离比阈值难以设置最优,且固定距离比阈值易引起误匹配或漏匹配等问题,引入随机抽样一致性(RANSAC)算法。该算法对SIFT匹配算法中的距离比阈值进行自适应优化,确定最佳的阈值,再利用双向匹配的方法剔除误匹配点。实验结果表明,针对不同的实验图像,所提算法都能自适应地求解出一个最优的比例阈值,使得匹配点数最多,同时具有较高的匹配正确率,经过双向匹配的策略优化后效果更好。     

多尺度变换域内混合投影熵的人脸特征描述

提出一种新的人脸特征描述方法。使用Contourlet变换提取人脸图像低频子带,并对子带图像适当分块从而减少图像局部扭曲对识别的影响,利用混合投影函数和图像熵提取特征从而构建混合投影特征矩阵。在ORL、Yale、CMU PIE人脸数据库的实验表明该方法具有一定的优势。     

基于快速模板匹配的金标试纸条图像配准

随着金标试纸条在医疗、水质和食品等众多领域的广泛使用,以及国家对各类检测标准要求的提高,研制可以对金标试纸进行定量检测的仪器具有重要的实际意义。考虑到机器视觉在工业界的广泛应用,可以通过工业摄像头获取金标试纸条图像,利用合适的图像处理技术,提取相应的特征,从而可以实现对金标试纸条的定量检测。为了解决工业相机采集到的金标检测卡图像存在的图像倾斜和试纸条区域寻找问题,在前人研究的基础上,根据金标检测卡外形的特点采用基于LSD的Hough变换来进行图像校正,并提出了一种改进的基于水平投影直方图的模板匹配算法。与传统的模板匹配算法相比,该算法在保证匹配正确率的前提下,具有更快的匹配速度,并且随着待匹配图像的增大,其所耗费的匹配时间的增长率较小。     

一种高性能SAR图像边缘点特征匹配方法

针对合成孔径雷达（Synthetic aperture radar,SAR）图像特征匹配中特征提取的不稳定性和相似度优化搜索的复杂性问题,提出了一种精确高效稳健的SAR图像边缘点集匹配方法. 首先,分析了仿射变换模型在遥感图像匹配中的适应性,并对仿射变换模型进行了参数分解;其次,提出了基于方向模板的SAR图像边缘检测算子,并利用SAR图像边缘的梯度和方向特征,建立了基于像素迁移的多源SAR边缘点集相似性匹配准则,以及图像匹配的联合相似度-联合特征均方和（Square summation joint feature,SSJF）;然后,利用改进的遗传算法（Genetic algorithm,GA）来进行相似度的全局极值优化搜索,获取变换模型参数和边缘点集的对应关系;最后,从理论上分析了本文方法的性能,并利用多幅SAR图像的匹配实验以及与原有方法的对比分析,对本文方法的性能进行了验证.