线形特征检测及其在黄河主溜线上的应用

提出一种从点状随机分布背景中检测连续曲线的方法。根据曲线连续性特征,采用动态规划算法寻求数据集中最显著的曲线特征,给出了在基于多光谱影像黄河主溜线检测中的应用实例。由于黄河主溜区域和非主溜区域光谱差异小,造成提取出的主溜点存在一定散布情况。根据河流相邻主溜点之间的连续性,分析了算法在主溜线检测中的可行性,并用实验验证了算法的有效性和与曲线拟合方法相比的优越性。     

SAR图像中的黄河主溜线提取

黄河主溜线的提取可为防洪堤的设计、管理以及防灾决策等提供科学可靠的依据,对黄河的生态环境建设、治理和堤岸的稳固也都具有十分重要的意义。这里利用SAR全天候、全天时成像的优势,依据主溜区与非主溜区波浪差异的物理特性,基于现代谱估计方法提出了一种黄河主溜线的提取方法。通过实际SAR数据实验,验证了算法的有效性。     

基于遥感影像的黄河洪灾监测系统模型

基于多光谱遥感图像,提出了一种集河道主溜线自动检测、河势演变分析、洪水漫滩检测与分析评估功能于一体的黄河洪灾监测系统模型。论文首先对基于遥感图像的主溜线检测、河势演变检测、洪水漫滩检测原理与算法进行了详细描述;然后,利用遥感多光谱图像对所提出的检测算法进行了实验验证,最后对实验结果和系统模型进行了总结和分析。实验结果表明,本文提出的黄河洪灾监测模型具有重要的实用价值。     

基于小波分析的河道主溜线遥感检测研究

河道主溜是河势的关键要素,是防洪决策需要及时掌握的重要信息,遥感则是快速获取河道主溜的重要途径。根据对现实河道水流中主溜表象的实际观测,分析了河道横断面上主溜区域与非主溜区域表象特征,提出了基于小波多尺度峰值分析的河道主溜检测算法,并利用黄河下游河道TM遥感影像进行了主溜检测实验,以人工查勘主溜线为真值,对检测结果进行了精度评价,验证了该算法对检测河道主溜的有效性。     

基于显著闭合边界的压缩域图像检索

提出了一种直接从压缩域提取显著闭合边界进行图像检索的算法.从压缩域直接提取块边缘,使用基于网络流理论的比率轮廓算法从块边缘图像中提取显著闭合边界,用傅立叶描述子刻画显著闭合边界,进行图像检索.实验结果表明,直接从压缩域提取显著闭合边界,无需解压,减少了计算量,提取的显著闭合边界应用在图像检索中取得了较高的准确率.     

基于字线分离的表格识别预处理算法

表格文本图像版面中存在的大量的非表格框线对象,干扰正确提取表格框架结构.提出了一种基于字线分离的预处理算法.该算法在不提取表格框线的前提下,采用图像分块和连通域分析,实现字线分离.实验结果表明,该算法能够滤除大部分文字像素,准确有效突出表格文本图像中的框线信息,达到了预处理目的,是后续表格特征提取和识别的有效预备步骤.     

文档处理中背景字符的去除

识别域图像的提取是文档自动处理系统中一个重要的预处理过程。在实际应用中,用户填写的信息常常与版面中的框线和背景字符存在交叠现象,严重影响了系统的性能。本文提出了基于点边距离分析的背景字符去除算法。首先通过灰度图像匹配的方法精定位背景字符子图像;然后利用形态学方法结合笔画的宽度信息对背景字符子图像进行二值化;最后分析像素点到边界距离的变化确定需要填充的像素位置,并通过形态学方法计算像素的填充值。实验采用了真实票据图像中的日期域,实验结果表明本文的方法获得了基本令人满意的效果,背景字符像素被成功去除。     

一种高分辨率SAR图像河流边界自动提取方法

针对经典阈值分割方法在高分辨率合成孔径雷达SAR(Synthetic Aperture Radar)河流边界提取中存在很高的噪声斑点和在高山区域SAR图像存在大面积的阴影的问题,提出一种新颖的基于高分辨率SAR强度图像的河流边界自动提取方法。该方法核心在于结合河流的局部连接特性和基于变化水平集框架中的区域活动轮廓模型(ACM),以区分河流区域和背景。实验结果证实了该方法的有效性和稳健性。     

复杂工况下视觉AGV导航标识带中心线的提取研究

针对光照不均匀、导航标识带破损、少量杂物干扰的复杂工况条件下,对视觉AGV采集到的路面导航标识带图片进行特征提取,采用灰度化、中值滤波进行了图像预处理,研究了Otsu法和迭代法等动态阈值分割算法以及形态学在图像分割中的应用,并对预处理图像作了分割对比实验;然后对分割后的图像进行边缘提取,分析了基于最小二乘法和Hough变换算法的直线拟合原原理,提出了Hough算法下基于边缘线的中心线拟合算法,并作了直线拟合对比试验;实验表明,复杂工况下,采用基于形态学和Otsu算法相结合的方法对图像进行分割,得到的二值图像边界更完整,效果更好,基于Hough变换算法较最小二乘法能更精确有效地提取出导航标识带中心线及其方程。     

基于Prewitt的指纹图像预处理算法研究

指纹识别能否取得预期的效果,取决于指纹图像预处理。传统图像预处理的步骤包含灰度滤波、二值化及二值滤波、细化及细化去噪。提出一种将优化的Prewitt算子用于灰度滤波的指纹图像预处理方法:先在灰度滤波时采用方向图滤波进行滤波处理,之后采用优化的Prewitt算子进行图像增强处理;再在局部快速傅氏变换时引入方向傅氏变换滤波;最后,采用八邻域查表细化算法进行细化去噪。该方法不仅使指纹图像的对比度更加清晰,同时还对指纹图像进行了边界提取与处理。整个方案具有较强的实用价值和应用前景。     

红外图像中的道路识别与表示

对机器人视觉导航而言，道路识别和表示是一个非常重要的环节，它直接影响到后续的路径规划。该文针对红外道路图像，提出了基于区域方法的一套处理方案，该方法首先通过分割获得道路区域，利用链码跟踪获取道路边缘的链码。采用了一种通用的道路模型，然后基于链码以及该道路模型，设计了一种有效的道路边界拟合方法。在拟合过程中，首先依据一定的准则把链码分为两段，对于每一段再递归执行该分段过程，直到不能分为止，然后用分段直线去描述道路边界。该拟合算法可以有效地处理直道和非直道的情况。文中给出了相关的实验结果。     

单视未标定图像的正交灭点检测算法

传统方法只能计算标定图像的正交灭点,同时没有考虑图像直线检测结果的误差、 直线的长度以及候选灭点与约束直线之间的位置关系对灭点检测精度的影响。针对此类问题, 提出了一种针对单视未标定图像的正交灭点检测方法。首先利用J-Linkage 完成灭点的初始化估 计,得到假设灭点集合;然后根据假设灭点与图像直线之间的一致性约束、图像直线的长度, 基于投票机制先得到精确的垂直方向灭点;后利用灭点、灭线的定义和性质,计算得到图像相 机参数;根据正交灭点的特性,得到准确的水平方向和纵深方向的灭点。因引入了一种新的假 设灭点和图像直线之间的一致性度量方法,正交灭点检测精度不受直线检测结果的误差、直线 的长度以及候选灭点与约束直线之间的位置关系的影响,在未知图像相机参数的情况下能精准 的得到三个正交灭点信息。正交灭点检测方法在室内场景下可以得到更加精确的检测结果。     

多重约束条件下的LBD描述子与直线段匹配

目的 针对直线描述子匹配算法缺乏有效的几何约束,且易受弱纹理、尺度变化的影响,提出一种结合多重约束条件的LBD描述子的直线段匹配算法（LBDs）。方法 该算法以LSD算法提取的直线段作为匹配基元,利用SIFT匹配得到的同名点构建同名三角网约束确定候选直线;参考影像上以目标直线段为中心轴建立该直线段的矩形支撑域;根据目标直线段端点及其支撑域四角点在搜索影像上的核线约束建立候选直线段的对应支撑域;利用仿射变换统一目标直线段及候选直线段支撑域的大小;将直线段支撑域分解为大小相等的条形带,通过计算每个条形带的描述符得到该直线段的描述子,依次完成目标直线段与候选直线段LBD描述子的构建;分别计算目标直线段与每个候选直线段描述子向量间的欧氏距离,将满足最近邻距离比准则的候选直线段作为匹配结果;最后选取角度约束对匹配结果检核,确定同名直线。结果 实验选取网上公开的3组分别存在角度、旋转、尺度变换的近景影像对作为实验数据,采用LBDs分别对其进行直线段匹配实验,并与其他直线段匹配算法进行对比分析,实验结果表明,LBDs获取同名直线数目约为其他算法的1.061.41倍,匹配正确率也提高了2.411.6个百分点,从匹配效率上来看,LBDs更为耗时,但兼顾该算法匹配获得同名直线数目、匹配正确率及运行时间,LBDs的鲁棒性更强,匹配结果的准确性与可靠性较高。结论 结合多重约束条件构建的LBD描述子对于存在角度、旋转和尺度变化的影像进行直线匹配过程中具有稳定性。     

基于直线光流场的三维运动和结构重建

利用直线间运动对应关系，将像素点光流的概念和定义方法应用于直线，提出了直线光流的概念，建立了求解空间物体运动参数的线性方程组，利用三幅图像21条直线的光流场，可以求得物体运动的12个参数以及空间直线坐标．但是在实际应用当中，要找出这21条直线的光流场是很困难的，因此该文提出了运用解非线性方程组的方法，只需要6条直线的光流．就可以分步求出物体的12个运动参数，并根据求得的12个运动参数和一致的图像坐标系中的直线坐标，求得空间直线的坐标，从而实现了三维场景的重建．     

Orientation and anisotropy of multi-component shapes from boundary information

We define a method for computing the orientation of compound shapes based on boundary information. The orientation of a given compound shape S is taken as the direction α that maximises the integral of the squared length of projections, of all the straight line segments whose end points belong to particular boundaries of components of S to a line that has the slope α. Just as the concept of orientation can be extended from single component shapes to multiple components, elongation can also be applied to multiple components, and we will see that it effectively produces a measure of anisotropy since it is maximised when all components are aligned in the same direction. The presented method enables a closed formula for an easy computation of both orientation and anisotropy.     

超声图象的自适应线边界检测方法

针对超声图象存在一种特殊的斑点噪声 ,使图象边界与细节变得模糊 ,而严重影响图象质量的问题 ,提出了一种自适应线边界检测方法 ,即以不同方向与不同大小的“窄条”来近似组织边界 ,这种“窄条”是指具有不同长度、方向各异的线段 .该方法首先将经过每一像素点的“窄条”的最大投影作为该点的灰度值 ;然后应用假设试验优化方法确定“窄条”方向 ,而“窄条”的长度由基于区域增长的局部统计特性决定 .通过引入噪声抑制与边缘保留量化参数 ,进行了仿真斑点图与组织超声图的处理实验 ,并与自适应斑点抑制滤波、直接线边界检测方法进行了比较 ,结果证明 ,该方法不但能有效地抑制斑点噪声、而且能很好地保留与增强图中的组织边界与局部细节 .     

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。     

基于语义分割的简洁线条肖像画生成方法

针对目前主流的线条提取算法对于区域对比度不明显的边缘的检测能力较弱,且对于所有区域采用无差别、统一化的处理策略,所生成的线条画往往较复杂,非常不利于机器人机械臂绘图的问题,本文提出了一种基于语义分割的简洁线条肖像画生成方法(concise line portrait generation based on semantic segmentation, CLPG-SS)。首先,对人脸图像进行语义分割,将人脸划分为不同的区域,基于不同区域提取边缘轮廓与五官细节线条,进行边缘切向流优化,从而加强方向信息;在此基础上,利用线条图来生成调和图像,并利用优化后的边缘切向流、人脸语义分割结果以及调和图像,针对不同的分割区域调整线条提取方法的参数,实现对细节无关区域的线条过滤和细节重点区域的线条加强,生成简洁线条肖像画。实验结果表明:本文提出的CLPG-SS方法能够有效提取人脸主轮廓线条,并针对不同区域实现了对细节线条的针对性调节,提高了机器人机械臂的绘制效率。     

面向像对直线特征匹配的线特征矫正与提纯方法

目的 像对直线特征匹配是计算机视觉的重要研究内容,现有这类匹配方法均存在不同程度的误匹配问题。导致此问题的主要因素包括直线检测结果没有位于图像的真正边缘处、缺乏匹配线对的一致性校验。为此本文提出一种面向像对直线特征匹配的线特征矫正与提纯方法。方法 首先提取像对的边缘特征获得二值化边缘图,通过边缘梯度图及梯度矢量图（GVF）建立梯度引力图。其次,采用直线检测方法提取像对的直线特征,并通过梯度引力图矫正直线位置。最后,采用点特征匹配结果计算像对极线,并结合直线匹配结果确定最后的局部校验特征区域,通过随机抽样一致小邻域范围内特征相似性校验直线匹配结果,从而剔除误匹配直线。结果 对一组宽基线像对进行匹配实验,与直接采用直线匹配算法获得的匹配结果相比,矫正后的匹配结果剔除了大部分误匹配线对,将匹配准确率从50%提高到84%,继续提纯该匹配结果获得了100%的匹配准确率。在另一组宽基线像对的匹配实验中,经本文方法处理后的匹配准确率提高近30%。与前两组实验相比,第3组实验的像对摄影姿态变化不大,仅在尺度上有所区别,经本文方法处理后配准率从92%提高到100%。结论 采用本文方法可以大幅提高像对直线特征匹配的准确率,同时该方法可以很容易对其他直线匹配结果进行校正与提纯,具备较高的实用性。