基于形状上下文的形状匹配

提出了用于形状匹配的自适应边界点选取的形状上下文方法。首先，根据目标形状，自适应地确定边界点个数；然后，利用选取的边界点，按照本文方法计算该目标的形状直方图；最后，利用形状直方图计算不同目标之间的相似度。基于手写体数字的试验表明，形状上下文在有效描述目标的形状特征的基础上，准确地计算了不同目标之间的相似度，达到了满意的匹配结果。     

基于相对形状上下文和谱匹配方法的点模式匹配算法

该文提出了一种将不变特征与谱匹配方法相结合的点模式匹配算法。该算法首先提出一种新的基于点集的不变特征相对形状上下文,然后利用点集间相对形状上下文的统计检验匹配测度来定义新的相容性度量,并以此为基础构造分配图及其亲近矩阵。最后利用分配图亲近矩阵的主特征向量以及匹配约束条件来实现点模式匹配问题的求解。模拟仿真与真实数据实验验证了该文算法的有效性和鲁棒性。     

基于改进三维形状上下文的点云配准

针对目前常用配准算法不能满足生产制造行业中高精度工艺要求的问题,本文基于三维点云提出一种改进三维形状上下文（3DSC）点云配准的有效解决方案。首先,通过改进的降采样方式设定阈值采集轮廓点云,对采集的点云依次进行三维网格划分形成形状上下文。然后,进行改进的3DSC初始配准,进而采用迭代最近点（ICP）精确配准,实现了源点云与目标点云之间的旋转平移变换。为验证改进算法的有效性,采用FPFH-ICP、PFH-ICP、传统3DSC和本文改进算法进行配准实验对比。实验结果表明,对于bunny点云和flowerpot点云,本文改进算法精度分别可达2.253 55e-05 m和9.969 02e-06 m,明显优于其他算法的配准精度。与传统3DSC配准算法相比,改进的3DSC配准算法可节省75%～85%的配准时间。改进的3DSC点云配准方法有利于提高配准精度且能优化配准时间,提高了配准效率。     

基于角度扩展形状上下文描述的目标检测算法研究

广义Hough变换的轮廓R表以及传统形状上下文是一种较好的形状描述算子,它们可以较好地解决非形变目标定位问题,但是对于解决存在形变的目标检测定位问题却存在不少困难.为解决该问题提出基于角度扩展的改进形状上下文图像特征描述.传统形状上下文形状描述器对于相近的两条边缘线具有不同的角度描述,在描述其相似度时会产生一定的偏差.通过对传统形状上下文描述图像特征的角度参数进行扩展,可以在一定程度上提高检测算法在目标发生形变情况下的鲁棒性.实验表明,本文算法通过对目标样本的训练能够有效的抽取稳定的形状上下文特征,然后通过匹配投票检测出目标位置,在计算机视觉领域具有一定的应用意义.     

改进型形状上下文的工件立体匹配方法

为了解决传统形状上下文直方图相似性计算需遍历轮廓采样点、计算复杂性高、不能满足工业实时性要求的问题,提出了一种改进型形状上下文的工件立体匹配方法。改进匹配搜索策略,引入立体图像对质心的视差约束条件,并利用形状上下文直方图分布信息进行初步筛选,获取候选匹配点集,减少后续匹配计算复杂度;为增加匹配点与非匹配点的区分度,对形状上下文相似性度量进行加权处理;匹配时融合对应轮廓采样点33邻域的梯度方向直方图特征,与形状上下文构成联合相似性度量;最后采用随机抽样一致性算法剔除误匹配点对。对改进算法进行了理论分析,并应用于工件图像进行实验验证,通过实验给出了相应的实验对比。结果表明,改进的方法具有较高的匹配精度和更快的匹配速度,鲁棒性高。     

基于形状上下文的颜体字比较的研究

颜体在中国的书法界备受追崇,然而对颜体的研究多是停留在书法艺术及特点上。以形状上下文的方法对颜体字从度量的角度进行研究。用弯曲能量、仿射变换代价和形状上下文代价等三个指标来衡量颜体字的相似度。从两个角度进行比较研究。对两块《颜勤礼碑》上的"中"字进行比较研究,发现相似度很高。与汉鼎繁颜体比较,发现差别要比前一次的比较要大。通过横向与纵向的比较研究得出颜真卿所写的碑帖已经形成风格,而在电脑上所用的汉鼎繁颜体只有颜体的行笔特点。     

基于改进型形状上下文描述子的字母手势识别

针对基于单目视觉信息的裸手手势,采用了基于改进型形状上下文描述子的分类识别方法。该方法首先通过肤色信息以及背景建模提取手部区域,然后利用单手指模板对手指进行检测,同时采用改进型形状上下文描述子对手部区域整体轮廓进行描述。在此基础上,使用有向无环图支持向量机(Directed Acyclic Graph Support Vector Machine,DAGSVM)对所提取的特征进行模式分类。其中,针对基本算法存在的问题,改进型形状上下文描述子将基于各个轮廓点的形状上下文直方图改为基于重心的形状上下文直方图,以提高计算速度,增强实时性。对30种字母手势,3种控制手势和10个数字手势开展的离线和在线实验结果表明,该方法取得了较好的分类准确率(离线:96%,在线:91%)和较高的实时性(识别时间14~15ms),适用于基于字母手势的实时人机交互。     

SIFT与形状上下文结合的异源图像匹配算法

针对红外图像和可见光图像灰度差异大、匹配困难的问题,提出了一种基于改进的尺度不变特征变换和形状上下文描述的局部多特征匹配算法。首先通过高斯差分检测算法分别提取两幅图像的特征点;针对特征点梯度方向存在反转现象,结合梯度镜像方法对特征点统计特征点邻域梯度方向信息;然后引入图像边缘特征生成形状上下文描述子,与梯度方向描述子级联成联合描述子;最后采用欧氏距离和卡方距离加权的联合距离和最近邻算法对特征点进行匹配。实验结果证明,在红外图像和可见光图像匹配中,该算法相比原始SIFT算法能有效减少误匹配特征点对,达到较高的匹配精度。     

基于新的加权Hausdorff距离的图像匹配

Hausdorff距离(HD)用于度量两个点集之间的距离,它不要求点之间的一一对应,是一种模糊度量,因而在匹配来自不同传感器的图像时广泛使用。在分析了传统HD算法的基础上,提出了一种基于结构张量加权的HD,称为STWHD。红外与可见光图像匹配的仿真实验表明,其抗噪能力较传统的HD算法有较大的提高。     

基于奇异值分解的图像匹配方法

传统的图像匹配方法中, 由于实时图和参考图之间存在着灰度差异和几何形变,仅用灰度作为特征进行匹配算法的性能很容易受到影响。文中提出了一种基于奇异值分解的图像匹配方法。该方法首先利用奇异值分解方法,求出模板图像矩阵的奇异值及奇异值向量,用它们作为模板图像的特征代替传统算法中的灰度对两幅待匹配图像进行全局搜索定位。由于奇异分解方法所特有的优越性,匹配实验取得了良好效果。实验结果验证了该方法的有效性。     

基于奇异值分解的图像目标跟踪算法

传统相关跟踪方法是利用模板图像与目标图像对应像素的灰度差异信息进行跟踪,它对旋转变化敏感,且存在跟踪累积误差,容易导致模板漂移而丢失目标。文中提出基于奇异值分解的跟踪算法,算法首先建立模板图像训练集合,利用奇异值分解方法,张成模板图像特征空间,然后求出模板图像在特征空间里的投影值,代替传统算法中灰度对两幅待匹配图像进行的全局搜索定位。在进行投影值间的相似性度量时,欧氏距离同等对待所有的特征向量不移合理,文中采用了一种鲁棒估计方法,可以对不同距离的值做不同处理。匹配跟踪实验效果良好。     

基于加权优先级和分类匹配的图像修复方法

待修复像素优先级的计算及最佳匹配块的确定是基于纹理合成图像修复方法的两个基本环节,传统方法不仅难于确定优先级计算中的置信度,而且难于搜索到最佳匹配块.提出了一种基于加权优先级和分类匹配的图像修复方法,该方法在优先级模型中,引入指数函数和正规化函数分别优化置信度和数据项,使得计算的优先级更加客观,从而使修复顺序更加合理.基于此,将结构信息作为搜索匹配块的一个度量因子,采用分类筛选方式,选取最佳匹配块.实验结果表明,所提方法在获得良好修复效果的前提下缩短了修复时间.     

基于方差约束与几何不变特性的图像匹配算法

为解决较多图像匹配算法主要通过测量关键点之间的距离来实现特征匹配,忽略了图像的结构信息,使其存在较多的误匹配的问题,本文设计了方差约束耦合几何不变特性的图像匹配算法。借助于Forstner算子计算像素点的兴趣值,以检测图像的特征;计算图像的梯度信息,获取图像的方向值,并切割图像特征的圆形邻域,从而获取扇形子域;以图像的方向值为基础,通过计算扇形子域中的灰度不变矩,输出对应的特征向量;引入区域方差函数,获取图像的结构信息,将其加入至图像特征的匹配过程,以约束欧式距离的测量结果,实现图像特征匹配;最后利用匹配点间的几何不变特性,对匹配特征去伪求真,优化匹配结果。测试数据表明：相对于已有的匹配技术,在对无变换图像、缩放图像以及旋转图像匹配时,所提算法拥有更高的匹配准确度,分别达到了96.56%、95.38%和93.52%。     

拉普拉斯特征耦合方差度量的图像匹配算法

为了解决当前图像匹配算法主要是通过像素点间的距离信息来实现特征匹配,忽略了图像间的方差信息,导致匹配结果中存在较多的错误匹配等不足,本文提出了一种基于拉普拉斯特征制约与方差度量的图像匹配方法。首先,引入Harris算子,对图像特征进行粗提取,并利用像素点的拉普拉斯特征,删除伪特征点,对粗提取的图像特征进行优化,获取更为准确的图像特征。然后,依据图像的梯度特征来计算图像特征的方向信息,以此建立特征点的邻域,通过求取该范围内的Haar小波值,从而得到特征向量。采用区域方差模型对图像的方差信息实施度量,并联合特征点的欧氏距离,对特征点进行更为准确的匹配。最后,采用随机样本一致性(RANSAC)机制对特征匹配结果实施优化,剔除其中的错误匹配,从而完成图像匹配。实验结果显示：较当前较为先进的匹配算法而言,在旋转、缩放等几何变换干扰下,所提算法具备更高的匹配准确率,维持在90%以上。     

基于模板匹配的图像跟踪技术

为了解决传统模板匹配方法跟踪图像时遇到的问题,提出了在跟踪过程中采用变模板匹配的方法.该方法较好地解决了传统方法的局限性,通过实验比较了使用模板匹配和变模板法跟踪图像的效果.     

基于混沌遗传算法的图像匹配

图像匹配是计算机视觉和图像分析中的一个基本问题。针对常规遗传算法存在的问题,提出了一种实现图像匹配的新的混沌遗传算法,实验表明,此算法具有更高的精度和速度,取得了满意的结果。