基于ASIFT改进算法的无人机图像特征匹配方法研究

无人机图像纹理丰富、特征显著,在机器视觉三维重建及机器人导航中应用广泛,但其视角变化大,且易倾斜。传统的尺度不变特征变换(SIFT)算法和Affine SIFT(ASIFT)算法等图像特征匹配算法误差较大,难以满足应用要求。针对该问题,提出了一种基于ASIFT的改进算法。首先用ASIFT算法模拟图形畸变,然后利用SIFT算法中的k d树算法对最邻近特征点进行快速搜索匹配,最后加入随机抽样一致算法,得到匹配对的参数模型,同时对不符合模型的误差匹配对进行剔除。实验结果表明,该算法可以优化匹配效果,提高匹配速度。     

无约束优化算法收敛的极限点比较

对七种无约束优化算法进行了大量有效的数值试验,提出了各种算法在初始条件相同的情况下,产生的迭代点列可以有不同的极限点,并对此现象进行合理的解释。     

一种仿人足球机器人视觉系统环境特征获取与识别方法

环境感知是仿人机器人系统进行决策的前提和基础.提出一种通过图像拼接技术获得完整的环境信息以供决策的方法.首先通过对同一机器人所获得的不同角度的图像进行特征提取,提取SIFT特征点,然后对提取特征点的待匹配图像通过K-D树方法进行初匹配,再通过RANSAC方法剔除错误匹配点,进而利用双线性插值法进行图像融合.最后对融合后的图像利用Canny算法提取边缘线,获得环境特征.实验表明这种方法是有效的.     

简单约束凸规划的一种内点算法

针对带有简单约束的凸规划问题，通过采用线性化技术和不精确搜索的Ａｒｍｉｊｏ规则，构造了一种内点算法，给出了收敛性分析和线性收敛速度的估计。     

基于目标图像FCM算法的地铁定位点匹配及误报排除方法

在基于图像识别的地铁轨道精确快速定位过程中,针对轨道定位点检测模型存在的误报问题,将模糊C均值（FCM）算法用于定位点模型匹配. 在基于深度卷积神经网络的轨道定位点检测模型基础上,选用6类定位点图像和2类误报点图像,提取不同类别图像样本中各目标检测框的中心相对位置、长宽比、面积等特征数据（每张图像各6维特征量）,采用ReliefF算法度量所有图像样本各维特征量的权重,将所得权重引入FCM算法的欧几里德距离公式,匹配唯一定位点. 实验结果表明,改进后的FCM算法在聚类的正确性和有效性方面有明显改善,对提高地铁轨道定位精度具有重要的意义.     

Biogeography based optimization-proximal point algorithm for nonlinear minimax problems

Concerning the discrete nonlinear minimax problems with the convex function as each of its components, a new method, called the biogeography based optimization-proximal point algorithm, is presented. By using maximum-entropy methods, the minimax problem is transformed into the unconstrained optimization problem of the smooth function. The algorithm employs the proximal point algorithm as the outer algorithm, and the biogeography based optimization as the internal algorithm. The proposed algorithm which resolves several minimax problems is global convergent. Preliminary numerical experiments show that the proposed algorithm is an effective algorithm for nonlinear minimax problems.     

A new parallel algorithm for image matching based on entropy

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利用旋转归一化和粗匹配算法破解验证码

验证码是一种能够区分计算机程序和人类的图灵测试．提出了一种使用粗匹配序贯相似性检测算法来破解字符有旋转、非扭曲、无粘连的验证码的方法．通过对旋转字符的旋转角度归一化减少了模板的数量,使用粗匹配算法降低了单个模板匹配所用的时间,从而在速度和准确率方面有了很大提高．以网上的验证码为例,介绍了破解的4个阶段: 图像的预处理、提取字符、旋转字符和识别字符．实验结果表明,使用基于粗匹配的序贯相似性检测匹配算法,验证码破解成功率可以达到85％,平均破解一张验证码图片所需的时间为3.5s,远优于同类算法．     

基于空间约束的自适应单目3D物体检测算法

引入无须先验模版匹配的3D目标检测算法,通过简化消失点（VP）计算和改进角点提取等步骤,提出一种自适应的单目3D物体检测算法. 针对复杂场景下VP 计算易受干扰的问题,根据室内场景中世界坐标系、相机以及目标物体之间的空间关系,建立目标、相机偏航角与VP之间的约束模型,提出一种基于空间约束的 M 估计子抽样一致性（MSAC）消失点计算方法;为了提高3D框的估计精度,在VP透视关系的基础上,提出一种自适应估计3D框角点的方法,通过建立目标3D轮廓线与2D框的空间约束关系,实现目标物体的3D框快速检测. 相关数据集的实验结果表明,所提方法相比于其他算法不仅在室内场景下具有估计精度高、实时性好的优势,而且在室外场景实验下也具有更好的精度和鲁棒性.     

基于MLS点云模型特征的提取算法

针对以往特征提取算法提取边界特征效果不理想和特征识别时间较长的问题,提出了一种改进的点云模型特征边界线提取算法.该算法以移动最小二乘法为基础,在对已有的边界特征提取方法研究的基础上,结合研究对象棱角分明的特点,提取点云模型边界特征点集,利用双向搜索方法快速生成模型的特征边界线,并对得到的特征边界线进行特征修复,从而得到较为稳定的点云模型的特征边界线.实验结果表明,该算法能快速地提取点云模型的特征边界线,为后续基于特征边界的建模节约了大量时间.     

块运动估计中具有可扩展性的高精度三步搜索算法

由于基于块匹配的快速运动搜索算法中三步法的小运动估计效果较差，使其运动估计精度明显下降，还导致三步法缺乏良好的扩展性，因此对三步法进行了改进，即在前两步总是将搜索步长减半继续搜索，模拟结果表明，改进后的新三步法同时解决了运动估计精度下降和可扩展性问题，且新算法与原三步法在“最坏情形“下计算复杂度是相同的，保持了原三步法的高效率。     

无人值守传感器网络的高性能分布式存储算法

为解决无人值守传感器网络的数据存储可靠性问题,提出了一种具有低通信成本和低访问成本的分布式存储算法．算法采用步数为cn的并行定向随机游走机制,将网络中的k个源数据包按照一定的接收概率分散存储到网络中所有的n个节点,在每个节点形成一个存储数据包．理论分析和实验结果表明,基于该算法的存储过程完成之后,即使有部分传感器节点损坏,Sink节点只要随机收集到k+ε,ε大于等于11个存储数据包,就能成功地计算出原来的k个源数据包．与具有代表性的基于LT码的算法相比,文中算法将存储每个源数据包的通信次数从约3nlnn降至约3n;将读取源数据包的节点访问次数从大于k+100降至约k+11．     

基于SURF算法的细胞显微图像拼接方法的改进

为提高细胞显微图像的拼接速度,对基于SURF特征提取的显微图像拼接方法进行了改进.首先利用SURF算法提取待拼接图像的特征点,接着提取待拼接图像的边缘,将图像边缘上的特征点保留下来,进行下一步匹配与图像融合.实验结果表明:改进的方法能够获得理想的拼接效果,并且大大地提高了运算速度.     

一种最大密度检测欠定混合矩阵估计算法

针对源数未知条件下欠定盲源分离混合矩阵估计问题,提出了最大密度检测混合矩阵估计算法。在观测信号稀疏表示的基础上,首先对观测信号进行预处理;然后寻找观测信号的最大密度点;接着在此基础上确定有效样本点集合,再聚类得到辐射源数和混合矩阵。为验证算法的有效性,在时频单源点检测法和小波变换法下开展了仿真实验。结果表明,所提出算法的源数和混合矩阵估计效果优于参考算法,计算复杂度远低于参考算法。进一步实验表明,所提出算法对于正定、超定和欠定盲源分离混合矩阵的估计都具有较好的适用性。     

基于边缘特征的多源图像分层匹配算法研究

针对灰度相关的匹配算法不能适用于多源图像的匹配问题,提出了一种基于边缘特征的分层匹配算法．该算法首先提取出两种非同源图像的边缘特征作为匹配的特征空间,并且为了提高匹配算法的速度,主要采取了以下几种措施：采用粗匹配和精匹配相结合的分层序贯相似度检测算法（SSDA）作为搜索策略;在粗匹配阶段运用跳跃式的搜索策略和亚抽样模板．然后在精匹配阶段为了兼顾匹配的精度采用逐点扫描的全像素点匹配．通过对真实合成孔径雷达（SAR）图像和光学图像的仿真,结果表明该算法能够较好地适用于多源图像的匹配,并且大幅提高了匹配算法的速度．     

一种结合直方图均衡化和MSRCR的图像增强新算法

为便于集成电路(IC)真实缺陷形貌图的缺陷特征提取,提出了一种结合直方图均衡化(HE)和多尺度Retinex彩色恢复(MSRCR)算法的彩色图像增强新算法．用直方图均衡化对彩色图像进行增强,可以显著提高对比度,但会降低原图的信息熵;用Retinex算法对彩色图像进行增强,可以显著提高暗区域的细节,但会产生泛白、颜色失真和对比度低的现象．新算法根据两种算法处理结果的特点,将图像先分别进行HE增强和MSRCR增强,然后按照一定的图像融合规则进行加权融合,经过大量的测试统计,得到了一个最佳权重．实验证明,改进的算法使图像的亮度、对比度、细节等都有很大的增强,不仅改善了图像的整体视觉效果,而且得到了最大的信息熵,能更好地刻画IC缺陷细节,有利于后续的目标检测和缺陷特征提取,并验证了算法的通用性．     

穿墙雷达图像CS编码算法设计

针对TWR雷达图像由于检测信号的频率较高、带宽较大使得图像信息量增大,导致在传输和实时成像方面存在困难的问题,提出了采用压缩感知(CS)为雷达图像的编码提供欠采样压缩的新方法.设计了基于解凸优化的l_1范数等效算法和基于正交匹配追踪(OMP)算法的TWR图像编码方法,构造了部分哈达玛观测阵和高斯随机测量观测阵.实验结果表明,本文算法对雷达图像的欠采样率可达0.546 9,能够实现失真最小和速度最快地对墙内目标进行有效检测.