自然场景中基于局部轮廓特征的对象识别方法

在自然场景下,受背景纹理及光线影响,很难提取到对象完整的轮廓,提出了一种基于局部轮廓特征的识别方法。提取图像的边缘线段,进行基于关键点的分裂与基于Gestalt感知定律的断续线段的合并处理,得到不同方位的独立直线段。分析2或3相邻线段构成的轮廓特征,通过线段之间夹角、长度和线段的向量对2相邻直线段构成轮廓特征的语义模型定义。分解对象的整体模板轮廓,手动绘出2或3相邻直线段所组成局部轮廓特征的样本,结合2相邻直线段语义模型与手动绘出的样本从线段夹角、长度以及对应线段向量之间的关系进行匹配,实现2或3相邻直线段组成局部轮廓特征的检测。求出所检测局部轮廓特征的位置点进行聚类实现对象的识别。通过对直无人机巡检所拍摄的输电线路图像处理,验证了这种方法能有效识别间隔棒和防震锤部件。     

基于纹理基元块识别与合并的图像语义分割

针对当前像素级别的图像语义分割算法难以利用全局形状特征,导致分割对象轮廓模糊,造成错误识别的问题,提出一种区域级别的基于纹理基元块识别与合并的图像语义分割算法。该算法采用纹理基元等特征,考虑到相邻像素点间的相互关系,保留物体间的棱角和边缘信息,分割出轮廓清晰的对象。在MSRC图片库上进行实验,结果表明,该算法能对多种语义对象进行分割和识别,具有运行速度快、识别率高和分割效果好等优点。     

增强现实中的视频对象跟踪算法

根据增强现实在视频对象跟踪中的应用需求,提出一种综合利用尺度不变特征变换(SIFT)算子、K聚类算法和轮廓检测的视频对象跟踪算法。该算法利用简易SIFT获得输入图像的特征点,通过K聚类算法获得可能的对象聚类,并采用改进的轮廓处理方法得到对象边界,移除孤立点,确定对象特征点,在对象特征点中获取增强现实应用中需要的注册点。在关键帧匹配中,只要使用对象特征点进行对象匹配。实验结果表明,该算法具有运行速度快、匹配正确率高的特点,能满足增强现实视频应用的注册需求。     

基于孔特征的弱纹理堆叠工件识别

针对目前工业现场弱纹理堆叠工件识别困难的问题,提出一种以工件表面孔洞为特征的改进几何模板匹配算法,以合页为例进行工件识别。首先采用加权平均法对彩色图像进行灰度化处理,再采用Canny算法进行边缘检测;其次采用旋转卡壳算法求取轮廓的最小面积外接矩形,进行几何约束后得到孔洞对应的孔轮廓,并采用随机增量法计算孔轮廓的最小外接圆得到孔特征圆心坐标。采用提出的改进几何模板匹配算法,即根据孔特征之间的几何约束进行工件识别,根据孔特征之间是否存在边缘剔除误识别工件。实验结果表明,提出的算法对带孔弱纹理堆叠工件具有良好的识别效果,工件识别查全率为98.3%,误检率为0.9%,为带孔弱纹理工件的识别提供方法。     

多模版匹配的特殊符号识别定位算法研究

针对试卷智能批阅场景模式,由于Tesseract-OCR缺少特殊符号包,直接定位符号存在较多漏检等问题,提出具有覆盖保留机制的多模板匹配方法。通过OCR定位空白试卷中的符号分别建立多类型元素的方块、圆圈、括号模板集;而对于试卷中的直线,通过筛选查找轮廓的方法建立多类型元素的直线模板集,综合多模板匹配技术提高试卷中符号的识别性能及定位准确率。经实际试卷测试结果表明:该算法符号定位准确率、精确度和召回率均高于94%;查找轮廓法定位直线准确率达96%,模板匹配直线定位准确率、精确度和召回率高于87%;将空白试卷符号坐标应用于学生作答试卷,能较完美地定位手写答案。     

截面表示法柱平面图的自动识别方法

针对截面表示法柱平面图的规则和特征,从轮廓追踪、全局联系、图元特征、语义分析等技术层面,分别对柱平面图的图元识别、图元与标注匹配、截面模板复制匹配、标注识别理解等几个关键步骤的处理进行了探讨,并提出了相应的算法。     

计算机辅助青铜器纹饰特征线识别方法研究

摘 要：针对青铜器纹饰特征轮廓线识别关键算法和技术,分析了当下纹饰数字化设计的 基本现状。基于计算机辅助技术和三角网格基础理论,结合图像聚类和阈值方法,提出特征轮 廓线识别关键技术由轮廓角点、特征曲线段、分段轮廓线匹配和空间曲线匹配 4 个环节构成。 构建了纹饰目标特征识别算法和流程,采用曲率最大值识别轮廓角点,通过特征曲线段对轮廓 曲线进行表述和投影,采用曲线弦长法对特征曲线进行匹配与拼接。建立了青铜器纹饰特征识 别方法,基于计算机辅助技术,从纹饰特征识别到空间曲线的匹配与拼接完整流程。计算机辅 助设计技术的青铜器纹饰特征识别方法具有数字化、智能化和高效化特征。根据实验结果,该 方法在目标对象纹饰识别和提取方面具有广阔的应用前景。      

基于模板匹配的手写数字决策分类器设计

针对手写数字识别提出一种基于模板匹配决策分类器设计方法。就该方法下的模式识别分类器设计进行详细论述,给出该分类器算法实现。该算法在对手写的数字图像进行预处理的基础上从待识别的手写数字图像中提取若干特征量与事先建立的标准模板库中模板对应的特征量进行比较,计算待识别图像和标准模板特征量之间的距离,用最小距离法判定其所属类。实验结果表明,该决策分类器算法实现容易,匹配速度快,保证字符识别的正确率。     

改进特征权重的短文本聚类算法

短文本的研究一直是自然语言处理领域的热门话题,由于短文本特征稀疏、用语口语化严重的特点,它的聚类模型存在维度高、主题聚焦性差、语义信息不明显的问题.针对对上述问题的研究,本文提出了一种改进特征权重的短文本聚类算法.首先,定义多因子权重规则,基于词性和符号情感分析构造综合评估函数,结合词项和文本内容相关度进行特征词选择;接着,使用Skip-gram模型（Continuous Skip-gram Model）在大规模语料中训练得到表示特征词语义的词向量;最后,利用RWMD算法计算短文本之间的相似度并将其应用K-Means算法中进行聚类.最后在3个测试集上的聚类效果表明,该算法有效提高了短文本聚类的准确率.     

自由曲面特征的定义与识别技术的研究

结合自主开发的HUST-CAID（哈尔滨理工大学计算机辅助工业造型设计）系统的特点,引入自由曲面特征,给出了自由曲面特征的参数化定义,并在此基础上对自由曲面特征识别进行研究,先是给出自由曲面特征识别的定义,接着提出了基于曲线的特征识别的算法。该方法将基于曲线的特征以二维参数的形式给出定义,使其能在二维平面上研究,通过重构特征的剖面模板库,从而利用目标特征与模板特征匹配实现了特征识别。     

基于图像配准的零件轮廓修正方法

针对智能机床视觉系统提取待加工零件边缘轮廓时易受到背景干扰,导致其提取出的零件轮廓中包含异常区域的问题,提出一种基于图像配准的高精度零件轮廓修正方法。首先,从零件工程图与真实图像当中提取出零件模板特征点集与待匹配特征点集;其次,对仿射变换模型中的参数进行分解分析,并利用两图特征点集中的面积特征与边缘结构特征构建准则函数;然后,使用改进的遗传算法搜索两图像全局最高相似度所对应的仿射变换参数,在图像配准之后,再通过计算最优迁移后的模板轮廓点集与待匹配轮廓点集的分段Hausdorff距离来检测并替换待匹配轮廓中的异常轮廓段。实验结果表明,该方法能精确、稳定地检测出待匹配轮廓点集中的异常轮廓段,配准精度比联合特征均方和（SSJF）方法高出50%,修正后轮廓交接点处的距离不超过3像素值。     

基于可变模板和支持向量机的人体检测

随着图像处理技术和模式识别技术的发展，人体检测在监控系统、驾驶员辅助系统、图像索引等领域已得到广泛应用。针对静态图像中站姿人体检测问题，提出了一种新的特征选取方法，并应用可变模板和支持向量机相结实现对图像中的人体检测和定位。通过对图像进行轮廓提取和网格划分，选择水平方向和垂直方向上的特征组成图像的特征向量，然后使用搜集到的样本特征向量对模型进行训练，用可变模板搜索待检测图像，根据检测区域的特征和训练好的模型对图像进行分类。实验结果表明，该方法可以快速准确地检测出多种背景图像中的站姿人体,正确分类率达92%以上。     

基于灰度直方图的运动目标特征检测算法

为提高运动目标的检测效果和指导性，提出一种基于灰度直方图分析的运动目标特征检测算法。采用视觉成像技术进行运动目标图像采集和视觉特征分析，提取运动目标的动态视觉特征量。根据运动目标边缘差分变换和空间位置关系进行运动图像的特征分离，提取运动目标图像的边缘轮廓特征量。采用统计形状模型进行运动目标图像的二值化分离，构建运动目标图像的灰度直方图。根据灰度直方图中的统计信息进行目标特征检测和动态特征提取，实现运动目标图像的视觉检测和动态识别，有效提取运动目标的关键特征，实现目标特征检测。仿真结果表明，采用该方法进行运动目标图像的特征检测性能较好，对运动目标的动态识别能力较强。     

一种基于视觉知识加工模型的目标识别方法

提出了一种基于视觉知识加工模型的目标识别方法. 该加工模型结合目标定位、模板筛选和MFF-HMAX (Hierarchical model and X based on multi-feature fusion)方法对图像进行学习, 形成相应的视觉知识库, 并用于指导目标的识别. 首先, 利用Itti模型获取图像的显著区, 结合视觉通路中What和Where通道的位置、大小等特征以及视觉知识库中的定位知识确定初期候选目标区域; 然后, 采用二步去噪处理获取候选目标区域, 利用MFF-HMAX模型提取目标区域的颜色、亮度、纹理、轮廓、大小等知识特征, 并采用特征融合思想将各项特征融合供目标识别; 最后, 与单一特征以及目前的流行方法进行对比实验, 结果表明本文方法不仅具备较高的识别效果, 同时能够模仿人脑学习视觉知识的过程形成视觉知识库.     

Model construction and shape recognition from occluding contours

A technique is presented for recognizing a 3D object (a model in an image library) from a single 2D silhouette using information such as corners (points with high positive curvatures) and occluding contours, rather than straight line segments. The silhouette is assumed to be a parallel projection of the object. Each model is stored as a set of the principal quadtrees, from which the volume/surface octree of the model is generated. Feature points (i.e. corners) are extracted to guide the recognition process. Four-point correspondences between the 2D feature points of the observed object and 3D feature points of each model are hypothesized, and then verified by applying a variety of constraints to their associated viewing parameters. The result of the hypothesis and verification process is further validated by 2D contour matching. This approach allows for a method of handling both planar and curved objects in a uniform manner, and provides a solution to the recognition of multiple objects with occlusion as demonstrated by the experimental results     

基于内容的图象检索中的语义处理方法

基于内容的图象检索系统,其目标是最大限度地减小图象简单视觉特征与用户检索丰富语义之间的“语义鸿沟”,因此图象语义处理则成为基于内容的图象检索进一步发展的关键。为了使人们对基于内容的图象检索中的语义处理方法有个概略了解,首先从图象语义模型和图象语义提取方法这两个方面对利用语义进行图象检索的研究状况进行了总结,并将图象语义模型概括为图象语义知识、图象语义层次模型和语义抽取模型等3个主要组成部分;然后将图象语义提取方法分为用户交互、将查询请求作为语义模板、对象及其空间关系、场景和行为语义及情感语义等类别,同时对其中有代表性的方法进行了详细的分析,还指出了其局限性;最后从对象建模和识别、语义抽取规则和用户检索模型3个方面,阐明了实现图象语义处理所面临的问题,并提出了一些初步的解决思路。     

基于视觉传达的多帧图像特征目标跟踪仿真

针对当前方法提取的多帧图像目标特征精度较差,导致多帧图像特征目标跟踪准确率较低、跟踪时间较长的问题,提出了基于视觉传达的多帧图像特征目标跟踪方法。采用稀疏表示方法采集多帧图像目标特征,利用高斯分布构建图像运动模型,小波分析多帧图像灰度及细节特征,根据灰度投影法提取多帧图像目标特征,并匹配多帧图像特征点,获取多帧图像轮廓轨迹追踪目标,运用图像运动目标状态模型,求解前景轮廓的目标函数权重,实现多帧图像特征目标跟踪。实验结果表明,所提方法提取的多帧图像目标特征精度较好,能够有效降低多帧图像特征目标跟踪时间,提高多帧图像特征目标跟踪准确率。     

结合稀疏表示与拓扑相似性的图像匹配算法

为了解决图像匹配算法中存在的匹配效率低、时间复杂度与计算量高等问题,通过结合稀疏表示和拓扑相似性,提出了一种图像匹配算法。该算法先对图像进行特征检测,计算轮廓相似度,找到待匹配图像中相似的最大轮廓区域,用稀疏编码对轮廓内特征进行稀疏表示,建立稀疏模型,将复杂特征变得单一化,但又不影响特征的分类方式,将相同类别或者相同属性的特征归为同一特征集,结合稀疏表示和邻域互信息的类属属性学习。计算得到变换矩阵,用以表示图像。利用结构化的拓扑相似性,对轮廓内外相关联的点进行优化。最后,分别从主观评价和客观评价两个方面对算法进行分析,结果表明提出的新算法与其他图像匹配算法相比较,具有明显匹配精度与效果,提出的算法在提高匹配效率及复杂度等方面具有较好优势。     

基于Snake和外观模板的组合式图像对象分割

针对目前图像对象分割方法对图像的特征提取和抽象度不够,导致的分割精度低的问题,提出了基于Snake模型和外观模板的组合式图像对象分割研究方法,该方法将改进的外观模板图像对象分割算法得到的分割结果经过预处理作为改进的Snake模型的图像分割算法的输入初始轮廓进行精确处理。该算法在提升对象分割精度的有效性上达到了96%以上。