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1.
A common need in machine vision is to compute the 3-D rigid body transformation that aligns two sets of points for which correspondence is known. A comparative analysis is presented here of four popular and efficient algorithms, each of which computes the translational and rotational components of the transform in closed form, as the solution to a least squares formulation of the problem. They differ in terms of the transformation representation used and the mathematical derivation of the solution, using respectively singular value decomposition or eigensystem computation based on the standard representation, and the eigensystem analysis of matrices derived from unit and dual quaternion forms of the transform. This comparison presents both qualitative and quantitative results of several experiments designed to determine (1) the accuracy and robustness of each algorithm in the presence of different levels of noise, (2) the stability with respect to degenerate data sets, and (3) relative computation time of each approach under different conditions. The results indicate that under “ideal” data conditions (no noise) certain distinctions in accuracy and stability can be seen. But for “typical, real-world” noise levels, there is no difference in the robustness of the final solutions (contrary to certain previously published results). Efficiency, in terms of execution time, is found to be highly dependent on the computer system setup.  相似文献
2.
关于P5P问题的研究   总被引:15,自引:1,他引:14       下载免费PDF全文
吴福朝  胡占义 《软件学报》2001,12(5):768-775
PnP问题是计算机视觉、摄影测量学乃至数学领域的一个经典问题.系统地研究了P5P问题,用代数方法证明了下述结论:当5个控制点中任意3点不共线时,P5P问题最多有两个解,并且解的上限可以达到.同时给出了有惟一解和有两个解的代数条件以及求解P5P问题的具体算法.在物体定位、机器人导航等领域具有比较重要的应用价值.  相似文献
3.
摄像机未标定的P5P问题研究   总被引:9,自引:2,他引:7  
吴福朝  胡占义 《计算机学报》2001,24(11):1221-1226
该文比较系统地研究了未标定的P5P问题。主要结论有:当5个控制点中任意4点不共面,或者存在4点共面但任意3个图像点不共线时,未标定的P5P问题的解仅有两种可能:(1)至多有4个解;(2)有无穷多解。文中同时给出了至多有4个解和有无穷多解的代数条件以及求解未标定的P5P问题的具体算法。  相似文献
4.
一种实用的基于证据积累的图像曲线粗匹配方法   总被引:5,自引:0,他引:5  
该文提出了一种基于证据积累的图像曲线粗匹配方法,比较有效地解决了将图像中提取的一条曲线(较短)与一条参考曲线(较长)相匹配的问题.该方法具有如下特点:(1)通过实验发现曲线上两点之间的直线距离较它们之间的曲线距离对噪声等误差更鲁棒;基于此,在参考曲线上选取可能的匹配曲线段时,利用首尾点的直线距离作为主要匹配标准,大大提高了算法的鲁棒性;(2)将证据积累的思想应用到控制点的匹配上,有效地去除了错误的控制点和不必要进行匹配的曲线段,在提高算法鲁棒性的同时极大地降低了算法的计算复杂度;(3)在传统的Hausdorff距离计算中引入高斯概率统计模型,使其更适合作为实际应用中评价两条曲线匹配程度优劣的一种度量.大量卫星影像及数码相机照片实验证明了该匹配方法的有效性和实用性.  相似文献
5.
基于ITK的医学图像配准的应用   总被引:2,自引:1,他引:1  
谢昱锐  谢明元  杨玲 《计算机仿真》2010,27(3):240-242,257
医学图像配准是指对于一幅医学图像寻求一种空间变换,使它与另一幅医学图像上的对应点达到空间位置上的一致。一致是指人体上的同一解剖点在两张图像上有相同的空间位置。The Insight Toolk it(简称ITK)是一个具有较强功能的医学图像处理类库,主要用于医学图像的预处理、分割及配准。主要研究图像配准算法以及ITK在医学图像配准中的应用。为采用ITK实现的一个医学图像配准的实例,对医学发展提供参考。  相似文献
6.
主轴变换在三维MRI图像校准中的应用   总被引:1,自引:0,他引:1  
文章主要讨论了如何把主轴变换法应用于三维MRI图像的校准中,重点研究了MRI图像与标准模板的校准。在MRI与标准模板匹配时,为了提高算法的效率和精度,首先将主轴法确定的旋转参数作为仿射变换的三个旋转参数初始估计值,然后对图像做灰度最小平方差的校准,实验表明取得了很好的效果。文章最后深入分析了图像的背景噪声对主轴变换法的影响以及使用分割法去除背景噪声的利弊。  相似文献
7.
Point pattern matching (PPM) is an important topic in computer vision and pattern recog-nition . It can be widely used in many areas such as image registration, object recognition, motion de-tection, target tracking, autonomous navigation, and pose estimation. This paper discusses the in-complete matching problem of two point sets under Euclidean transformation. According to geometric reasoning, some definitions for matching clique, support point pair, support index set, and support in-dex matrix, etc. are given. Based on the properties and theorems of them, a novel reasoning algo-rithm is presented, which searches for the optimal solution from top to bottom and could find out as many consistent corresponding point pairs as possible. Theoretical analysis and experimental results show that the new algorithm is very effective, and could be, under some conditions, applied to the PPM problem under other kind of transformations.  相似文献
8.
针对非刚性变换后两个三维等距模型间的对应关系问题,提出了基于极点谱植入初始化的贪婪优化算法。首先运用基于高斯曲率的最远点采样算法,获得一组数目相同和位置相对一致的采样点;其次改进初始谱植入匹配算法建立两模型采样点集间的初始对应关系;最后使用基于全局度量(测地距离)的贪婪优化算法进行迭代优化,从而得到三维模型间的稀疏对应关系。实验结果表明,改进的非刚性匹配算法能够获得强健的稀疏对应关系,并在一定程度上提高了匹配算法的效率。  相似文献
9.
提出一套基于自适应网格变形的图像编辑算法框架,包括图像中特征物的平移、旋转和变形,以及保持特征物的任意几何边界图像适应。该算法将图像表示为基于图像特征的自适应三角网格,由此将图像编辑问题转换为带约束的网格变形问题。网格变形由一个二次型能量函数所控制,特征物的平移、旋转和变形可以表述为该能量优化问题的约束;代表特征物的三角网格在网格变形过程中只允许发生刚性变换。该能量优化问题的全局最优解可以通过求解1个或多个稀疏方程组得到。实验结果表明,该算法效果理想、鲁棒性好、运行效率高,可以有效地应用于图像处理软件中。  相似文献
10.
提出了一种新的保细节的变形算法,可以使网格模型进行尽量刚性的变形,以减少变形中几何细节的扭曲.首先根据网格曲面局部细节的丰富程度,对原始网格进行聚类生成其简化网格;然后对简化网格进行变形,根据其相邻面片变形的相似性,对简化网格作进一步的合并,生成新的变形结果,将该变形传递给原始网格作为初始变形结果.由于对属于同一个类的网格顶点进行相同的刚性变形,可在变形中较好地保持该区域的表面细节,但分属不同类的顶点之间会出现变形的不连续.为此,通过迭代优化一个二次能量函数,对每个网格顶点的变形进行调整来得到最终变形结果.实验结果显示,该算法简单高效,结果令人满意.  相似文献
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