一种简易的激光雷达点云与光学影像自动配准方法

将激光雷达点云与光学影像进行配准融合,在数字城市建模、自动驾驶和导航避障等方面有重要的应用价值.当前多数自动配准方法需要专门设计特殊的场景结构,操作复杂.根据激光雷达对玻璃具有穿透的特性,提出利用透明的门窗等室内建筑物场景来实现对激光雷达点云与光学影像的自动配准.首先,将激光点云量化为图像,提取光学影像与量化图像的门窗...     

采用温控镂空发热网的热像仪与3D激光雷达配准

在热像仪与3D 激光雷达组合感知系统上,对基于特征点的配准问题进行了研究遥结合热像仪与3D 激光雷达的工作特性,设计制作了温控镂空发热网配准靶,可同时为热像仪与3D 激光雷达提供特征点遥红外图像特征点使用Harris 角点探测器进行采集曰为减小混合像素和激光点稀疏的影响,对配准靶平面进行了拟合并对点云进行了配准平面符合度检查,确定了深度图边缘曰使用计算角点附近深度边缘均值的方法提取深度特征点坐标,并对坐标进行了修正曰最后使用NMSM-EM 优化方法对配准结果进行了优化遥基于以上研究成果,使组合感知系统能够在微光条件下完成对移动机器人行驶环境的感知遥     

基于特征点的微波遥感图像自动配准算法

图像配准是图像处理工作（图像融合、图像镶嵌等）的核心技术。本文提出了一种有效的遥感图像自动配准算法,该算法采用改进的Harris 算子提取角点特征,利用待配准图像之间的灰度相关性进行粗匹配,然后运用虚拟三角形对全等的准则进行精匹配得到最终的匹配角点,最后通过这些角点求得刚体变换模型参数。实验结果表明：该算法是正确和有效的。     

基于深度学习的电力设备红外与可见光图像配准

针对相对位置固定的红外和可见光双目相机配准任务,现有算法没有考虑到两者相对位置固定的先验知识,存在配准精度低、几何定位差异大等问题,适用性差。提出一种基于几何约束下区域搜索的红外可见光双目图像配准方法。首先借助红外和可见光双目相机的标定信息对红外和可见光图像进行立体校正使二者处于同一高度之上。接着借助于相位一致性计算红外与可见光的边缘特征图,然后在红外边缘图上提取特征点,最后提出两阶段的同名特征点搜索方法,以红外特征点为基准在可见光边缘图局部区域内搜索同名特征点。在第一阶段以归一化互相关（Normalized cross-correlation,NCC）为相似性度量计算两边缘图的整体水平偏移,预测同名特征点初始位置,在第二阶段提出多尺度加权NCC作为相似性度量,在初始同名特征点位置周围精确搜索同名特征点。在构造的真实环境数据集上进行实验,实验结果表明相对于其他对比算法,在特征点匹配数量和准确率以及主观视觉上的配准效果都优于其他对比算法。     

基于改进配准测度的红外与可见光图像配准

针对在可见光与红外配准中采用传统测度算法时存在配准精度低的问题,提出了改进配准测度函数(RMF),实现可见光和红外图像高精度自适应配准.首先选用harris算子提取两幅图像的特征点;再利用改进的配准测度函数(RMF)有效的获取特征点对;最后利用RMF最大的两对匹配点计算配准参数,并进行图像配准.实验结果证明了该方法的实用性,特别对于任意旋转角、缩放比例和偏移量的图像配准.     

基于局部仿射配准的鲁棒非刚体配准算法

针对传统点集非刚体配准算法对复杂局部形变数据配准精度低,收敛速度慢等问题,该文提出一种基于局部仿射配准的鲁棒非刚体配准算法。该算法采用分层迭代的方式由粗到精地完成点集的非刚体配准。在每层迭代中,首先对子形状点集集合和子目标点集集合进行分块处理并更新分块后每一类子点集的形状控制点。然后利用控制点引导仿射迭代最近点(ICP)算法求解对应子点集间的局部仿射变换。接着利用上一步求解的局部仿射变换,更新子形状点集集合及其形状控制点集合。直到配准误差收敛时,循环结束并输出更新后的形状点集。实验结果表明,所提算法与传统点集非刚体算法相比具有更强的精确性和收敛性。     

基于特征点的凝胶图像配准方法研究

本文针对几种凝胶图像配准算法进行了比较研究,在此基础上,对基于SURF(speeded up robust features快速鲁棒特征提取的配准算法)配准算法进行了改进,一方面,在提取特征点时对Hessian矩阵行列式进行加权,从而获得更多特征点;另一方面,在特征点匹配时应用欧式距离加权处理作为相似度量来计算两特征向量的距离,提高了算法的性能和配准速度。     

一种非特征的3D图像快速刚性配准方法

3D图像刚性配准旨在将一个图像映射到另一个具有相同场景的图像上,已经在医学诊断和其它领域中得到了广泛的应用.已有的方法大都基于特征点和针对特定的约束条件,带来了特征选择耗时多,随机性强,而且约束条件使用不灵活等问题.针对这些问题,提出直接使用图像灰度值的无特征3D刚性配准方法.该方法使用泰勒展开式和最小二乘法直接计算待配准图像的变换参数,并且使用较少的数据点完成快速的配准.实验结果表明,提出的算法获得较高的精度,并且使用少量的数据仍可以有效计算,这一特性使得它在大数据3D图像应用中更有吸引力.     

基于特征的自动图像配准算法

提出了一种基于特征的自动图像配准算法，它利用角点检测和相关运算在给定源图像和目标图像上自动寻找侯选匹配点，利用松驰过程确定对应特征点。算法在大多数情况下能自动完成。从实验结果看，该算法获得了理想的拼合效果。     

瑞利测风激光雷达夜间准零风层观测结果分析

一台用于观测对流层和平流层风场的车载瑞利测风激光雷达于安徽合肥建成,该雷达使用双边缘技术,设计探测高度10~40 km,距离分辨率分别为100 m(20 km高度以下)和500 m(20 km高度以上)。在2011年夏季该雷达于新疆乌鲁木齐地区(42.1N,87.1E)进行了风场观测实验并成功观测到了平流层准零风层大气结构,给出了几组夜间典型的风场数据,根据观测结果得出:准零风层底部高度稳定在17~18 km高度而不随时间变化,而准零风层厚度则随时间有一个先增大后减小的趋势,并在北京时间凌晨0点~3点期间达到最大值。在观测中出现的准零风层厚度最大值超过15 km,最小值则仅有约2~3 km。分析认为:准零风层厚度的变化与夜间平流层接收到的紫外线辐射强度变化有关,同一时刻不同纬度上的平流层接收的紫外线辐射强度变化程度不同,导致平流层温度梯度继而大气环流的速度发生变化,从而引起准零风层厚度变化。     

基于广义特征点匹配的全自动图像配准

该文针对图像配准中用到的特征点提出了狭义特征点和广义特征点两个范畴。广义特征点是针对区域特征定义的, 可以有各种不同的定义方法。该文建议了一种广义特征点的定义和自动提取算法。该算法以多尺度小波变换来定位图像中的强棱边点,以局部区域的复杂性和非周期性约束最终检测广义特征点。该文采用两个步骤建立广义特征点之间的对应关系。正确匹配的特征点对作为控制点,以最小化控制点处的均方根误差方法求得用于配准图像的仿射变换参数。用一个迭代机制进一步修正控制点的位置,从而达到最佳的配准精度。多种实验结果展示了该文方法的配准效果。     

2D/3D图像配准中的相似性测度和优化算法

在手术引导治疗中,2D/3D图像配准能辅助医生准确定位病人病灶,而准确的配准涉及相似性测度和优化算法等众多方面。为了研究相似性测度和优化算法对2D/3D图像刚性配准的影响,本文结合6种相似性测度和4种优化方法在配准"金标准"数据上进行了2D/3D图像配准实验,并从配准成功率、平均迭代次数和平均配准时间三个方面对配准结果进行了对比研究。实验结果表明,以模式强度为相似性测度,用Powell方法进行优化搜索是最佳配准组合。并且,在不改变相似性测度条件下,Powell方法是所用优化方法中配准效果最好的优化方法。     

基于特征点的图像配准技术探讨

图像配准是图像融合、运动目标检测中的关键技术之一.近年来国内外出现了各种新颖的配准算法,但均有各自的应用局限,只能适用于特定的场合.该文章从图像配准的一般原理出发,对目前主流的配准方法进行综合的分析和讨论,归纳其优缺点及其应用场合,并展望了图像配准算法的未来发展趋势,对相关领域的研究具有一定的指导意义.     

一种基于虚拟三角形的图像自动配准方法

图像配准是图像处理和分析的关键技术之一.本文提出了一种基于虚拟三角形的图像自动配准方法来处理具有全局刚体变换的图像配准问题.该方法主要分三步:首先采用改进的Harris算子从参考图像和待配准图像中分别提取角点特征,将每三个角点顺次连接起来构成一个虚拟三角形;然后运用刚体变换模型下匹配虚拟三角形对全等的准则找到全等性最好的一对虚拟三角形,利用它们的对应顶点求解刚体变换模型参数的初始值;最后根据刚体变换模型参数的初始值和一个预设的门限得到所有的匹配角点特征,通过它们求得最终的刚体变换模型参数.实际图像实验结果表明:本文提出的图像自动配准方法是正确和有效的,并具有较高的配准精度.     

基于SURF的图像配准方法研究

图像配准在计算机视觉、医学诊断与治疗、图像拼接等领域有广泛的应用.基于特征的方法具有压缩信息量、执行速度快、精度高等优点,成为近年来研究的热点,SIFT是其中之一.但传统的SIFT方法数据量大、计算耗时长,提出了一种基于SURF的图像配准方法.首先用SURF方法提取特征点,其次用最近邻匹配法找出对应匹配点对,结合RANSAC和最小二乘法求出图像之间的映射关系,最后利用所求的变换参数插值得到配准后的图像.实验表明:该配准算法既满足参数估算准确的要求,又具有比SIFT计算量小、速度快的优点,有一定的理论和应用价值.     

2D/3D多模态医学图像配准算法研究

2D/3D多模态配准在医学影像导航手术中起着重要作用,主要用于提供术前三维图像和术中二维图像的实时信息,帮助医生精准定位病灶,规划手术路径,从而提高手术的安全性和效率。提出了一种2D/3D多模态医学图像配准算法,首先利用Swin Transformer优秀的特征提取能力,构建了初始姿态估计模型,实现姿态参数的快速预测;接着,为了提升整个配准方法的鲁棒性,引入基于Grangeat关系的粗配准方法;最后设计了基于梯度下降的精配准模块,以提升整个配准过程的精确性,且在该模块将Sobel微分算子与归一化互相关结合,提升了参数优化过程中的灵敏度。实验结果表明,所提配准方法在正位和侧位配准中的误差满足配准要求,配准成功率有显著提升。     

结合图像信息熵和特征点的图像配准方法

在分析当前主要的图像配准技术之后，针对图像特征点的分布和同名点的匹配问题，提出了结合图像信息熵和特征点的图像配准方法。首先对图像进行一定程度的分块，根据信息论的方法，计算每一块的信息熵，信息熵的大小基本反映了各个模块的纹理变换情况。然后根据各个模块的信息熵大小，进行图像的粗匹配。之后在各个模块提取出一定数目的特征点，信息熵大，纹理信息丰富，选取的特征点就相应较多，反之则纹理信息变化不大，选取的特征点数目较少。最后根据这些具有代表性的同名点进行精确匹配。为验证该方法的有效性，对两幅图像进行传统方法和改进的图像配准方法的比较。     

基于区域特征的图像配准方法研究

研究一种快速、准确,适用于大角度旋转的图像自动配准方法.首先利用图像边缘点和角点的重复性提取两图像的特征点,有利于提高匹配速度;再利用双向结构相似度最大和三角形相似相结合的方法获得匹配点对,有利于减少误匹配点对;最后利用结构相似度较大的匹配点对求得配准参数,并对图像进行配准.实验结果证明了该算法的正确性和有效性,并且其能够适用于较大缩放倍数和旋转角度图像的配准.     

基于目标轮廓自动校正的激光反射层析成像投影配准方法

激光反射层析成像（Laser Reflective Tomography Imaging,LRTI）技术具有分辨率与距离无关的特点,在空间目标遥感中具有广阔的应用前景。在目标图像重构之前,多角度回波投影数据需要与目标旋转中心对齐,这就是投影配准技术。本文提出了一种基于目标轮廓自动校正的投影配准方法,实验结果表明,该方法易于实现对简单目标旋转中心的自配准,能有效减少激光脉冲发射和探测器接收的随机抖动等造成的干扰,解决了图像模糊的问题,是一种LRTI多角度回波配准的新思路。     

基于同名点追踪的空间相机成像拼接配准模型

分析了已有图像配准算法在遥感图像拼接配准方面面临的问题。根据空间相机TDICCD交错拼接的成像特点,提出了一种基于同名点轨迹追踪的成像拼接配准模型。通过建立辅助空间坐标系下的中心投影共线方程,将像点、摄像中心、景物点建立严谨的数学关系,可精确实现对同名像点在像面上的轨迹追踪。结合TDICCD在像面上的位置约束,计算图像上同名像对的纵向偏差像元数和横向偏差像元数。最后结合相机在轨所成条带图像和卫星辅助数据进行分析,选取多组像点进行配准,同名像对配准误差小于1 pixel,经验证模型算法可行。相比传统的遥感图像配准算法,该方法不需要已知图像内容,为一种严格的几何意义上的配准,具有很强的适应性和预测性,已应用在型号相机的地面复算,易移植应用于其他类型空间相机的图像配准与拼接。