基于预处理的视频镜头边界检测算法

针对视频镜头边界检测的高时耗问题,提出了一种基于视频预处理的视频镜头边界检测(SBD)改进算法。通过使用自适应的阈值选择可能包含镜头边界的候选段,候选段内首帧与其余各帧进行相似度对比检测出镜头起始帧,并立即检测切变。若候选段中不包含切变,则进行渐变检测。调整候选段以保证镜头边界位于同一段内,段内其余各帧与起始帧进行相似度对比确定镜头结束帧。实验结果表明,所提算法镜头边界识别准确率能够达到90%以上,且与倒三角模式匹配方法相比能够节约时间15.6%~30.2%;与对渐变和切变分别检测的算法相比,该算法能够在满足识别率的基础上提升检测速度。     

二次均匀B样条曲线的双圆弧逼近方法*

提出了一种用双圆弧对二次均匀B样条曲线的分段逼近方法。首先,对一条具有n 1个控制顶点的二次均匀B样条曲线按照相邻两节点界定的区间分成n-1段只有三个控制顶点的二次均匀B样条曲线段;然后对每一曲线段构造一条双圆弧进行逼近。所构造的双圆弧满足端点及端点切向量条件,即双圆弧的两个端点分别是所逼近的曲线段的端点,而且双圆弧在两个端点处的切向量是所逼近的曲线段在端点处的单位切向量。同时,双圆弧的连接点是双圆弧连接点轨迹圆与其所逼近的曲线段的交点。这些新构造出来的双圆弧连接在一起构成了一条圆弧样条曲线,即二次均匀B样条曲线的逼近曲线。另外给出了逼近误差分析和实例说明。     

基于采样约束的随机Hough变换圆检测算法

为减少图像中的圆检测时间并提高圆检测精度,提出一种随机Hough变换圆检测算法。以随机采样的一点作为圆直径的一个端点,用约束候选圆直径范围的方法确定候选圆,再将候选圆n等分,对每个方向进行证据积累以判断是否为真圆,通过聚类算法剔除错误样本点,对真圆进行最小二乘拟合以得到更准确的圆参数,解决由于随机采样三点而造成的大量无效采样累积问题。实验结果表明,与RHT算法、ARHT算法和BRHT算法相比,该算法的检测速度更快、检测精度更高。     

基于不变矩和小波分析的指横纹匹配新算法

为了有效提高刑侦过程中采集到的指横纹匹配的准确率和效率,提出一种基于修正不变矩和小波多分辨率分析的指横纹特征提取和匹配算法。该方法在一次识别阶段,为克服比例因子和旋转角度对矩的影响,提出最小矩形的求矩区域修正方法并对由Radon投影得到的不变矩特征矩阵进行初等行变换确定旋转角度,从而建立候选图像集合。在二次识别阶段,利用小波多分辨率分析对候选图像集合的确定角度Radon投影进行分析,再由得到的加权不变矩特征向量进行最高相似度匹配。实验结果表明,该方法较传统方法有更好的识别率。     

基于直线段检测器的多阈值图像表格框线提取算法

针对传统表格结构识别算法中,前期图像预处理工作量大、复杂表格结构识别率低、高分辨率和高复杂度表格时间开销过于大的问题,提出先对图像表格结构利用直线段检测器进行框线检测,再利用双阈值直线判断规则,对本应属于同一直线的多条线段进行合并细化,最后对横纵线交点处缺失或过长线段,采用表格结构整体框线对齐的快速识别算法.实验结果表明,该算法既可以对图像高分辨率下简单表格和复杂表格准确识别,也可以满足图像低分辨率中简单表格和复杂表格的识别需求,可以容忍一定倾斜角度,因此减少了图像预处理工作,缩短了检测时间,甚至可以对非严格定义表格结构进行精准识别,进一步推动图像表格结构通用识别算法的进程.     

扫描图象的圆弧的定位识别算法

提出对扫描图象圆弧的定位算法。该算法分为两步：第一步对图象进行条块化,条块化就是把原图象的黑象素依据一定的条件合并若干个块;第二步就是在第一步的条件化基础上,提取候选圆弧链,进而对圆弧圆心,半径,弧的起始点和终止点进行准确定位。实验对圆弧的识别处理。     

一种基于模式的圆的识别算法*

在工程图纸计算机输入识别和理解系统中,圆和圆弧的识别转换是一个尚未彻底解决的难题.文章介绍了整体识别方法的主要概念和图段数据结构,在此基础上提出了圆的识别算法.算法首先将图段与圆的两类模式进行匹配,从而确定圆的种子图段;然后,通过对其他图段实施跟踪,最终获得圆和圆弧的图形表示.最后给出了实例,结果表明,该识别算法较好地解决了图纸识别中的一个关键问题,具有适应性强、高效可靠的特点.     

基于改进线段分割检测的电线杆遮挡检测算法

针对监控视频中的电线杆遮挡问题,提出一种改进的线段分割检测(LSD)算法。将RGB图像进行双边滤波,并将滤波后的图像转换到HSV空间,在HSV彩色空间内利用矢量求导方法计算彩色图像的梯度和方向,利用LSD算法实现图像直线的提取。对直线进行合并得到矩形区域,采用矩形区域在H和S分量的标准差之积和结构相似度确定候选区域,通过合并候选区域完成电线杆检测。实验结果证明,提出算法的准确率可达到89.40%,能够有效并且准确地检测出电线杆遮挡。     

基于几何约束及0-1规划的视频帧间线段特征匹配算法

针对线段因遮挡、断裂以及端点提取不准确等原因造成的线段特征匹配困难问题,特别是现有匹配算法在匹配过程中出现"多配多"时直接采取"最相似匹配"而导致丢失大量真实匹配的问题,提出了一种基于多重几何约束及0-1规划的线段特征匹配算法。首先,基于校正后视频帧间线段特征的空间相邻性计算线段匹配的初始候选集;然后,基于极线约束、单应矩阵模型约束以及点-线相邻性约束等多重几何约束,对候选集进行筛选从而剔除部分错误匹配;其次,将线段匹配问题建模为一个大规模0-1规划问题;最后,设计了一种基于分组策略的两阶段求解算法对该问题进行求解,从而实现线段特征的"一配一"精确匹配。实验结果表明,该算法与LS（Line Sigature）、LJL（Line-Junction-Line）方法相比,匹配正确率接近,但匹配线段数量分别提高了60%和11%。所提算法可以实现视频帧间的线段特征匹配,为基于线特征的视觉SLAM（Simultaneously Localization and Mapping）奠定基础。     

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。     

基于深度图像的指尖和掌心特征提取方法

针对在其他肤色和重叠物干扰下手势分割出现偏差的问题,提出深度数据和骨骼追踪实现准确手势分割。结合凸缺陷的最小外接圆、平均值、最大内切圆三种不同的掌心提取方法来提高不同手势下掌心和掌心区域半径的精确度,通过提取出指尖弧并结合凸包来得到拟指尖集,再通过3步过滤来得到准确的指尖。实验中对6种手势进行了4种变换情况下的检验,其中翻转、平行、重叠的识别率都高于90%,倾斜和偏转分别超过70°、60°时准确度明显下降。实验结果表明了该方法在多种真实手势场景下具有较高的准确率。     

一种基于圆的几何特性改进的圆检测随机算法

在模式识别和计算机视觉领域,圆检测的应用十分重要。目前,大部分圆检测算法都把关注点放在精确度和检测效率上,随机算法具有计算效率高和占用内存少的优点,然而,随机算法通过选取大量的候选圆并统计落在候选圆上的像素总数判断圆的存在,在实时检测中并不适用。文章提出了一种基于圆的对称性的改进算法,加速了判断候选圆是否为真实圆的过程,同时在统计候选圆上的像素时没有采集图像中全部的边缘像素,而是采集候选圆的内接正方形和外切正方形范围内的边缘像素。实验表明,这种方法在保持圆检测准确性的条件下减少了运算时间。     

结合多阶段优化的圆检测算法

在常规圆检测算法中,Hough变换、随机Hough变换以及随机圆检测算法的检测效率低,导致难以适用于复杂场景或者对检测速度有较高要求的情况。为了提高圆检测的效率,本文从采样点的选取、候选圆的确定以及真圆的确认3个阶段进行分析,结合这3个阶段的优化方法,提出一种结合多阶段优化的圆检测算法。人工图像和实际图像的实验结果表明：该算法较其他算法有效地提高了圆检测的速度,并且具有较好的检测鲁棒性和检测精度。     

基于最大内切圆的椭圆孔组检测

针对当前一些椭圆孔组工件检测成本高、时效低等问题,提出了一种基于最大内切圆的椭圆孔组检测方法。首先对椭圆孔组图像进行去噪、二值化和边缘检测等预处理;再根据椭圆的几何性质,结合椭圆中心估计方法和最值距离选取方法,求出椭圆最大内切圆,从而确定椭圆的中心坐标、长短轴长和倾斜角。实验数据表明,该方法能对椭圆孔组进行快速精确检测,在估计出椭圆中心的基础上能快速截取有效椭圆弧,大幅减少无效采样;与基于中心估计Hough椭圆检测算法和基于最小二乘改进椭圆检测算法相比,具有耗时短、精度高等优点,可有效应用于椭圆孔组工件的自动化检测。     

基于趋势特征表示的shapelet分类方法

Shapelet是一种具有辨识性的时间序列子序列,通过识别局部特征达到对时间序列准确分类的目的。原始shapelet发现算法效率较低,大量工作关注于提高shapelet发现的效率。然而,对于带有趋势变化的时间序列,采用典型的时间序列表示方法进行shapelet发现,容易造成序列中趋势信息的丢失。为了解决时间序列趋势信息丢失的问题,提出一种基于趋势特征的多样化top-k shapelet分类方法：首先采用趋势特征符号化方法对时间序列的趋势信息进行表示;然后针对序列的趋势特征符号获取shapelet候选集合;最后通过引入多样化top-k查询算法从候选集中选取k个最具代表性的shapelets。在时间序列的分类实验中,与传统分类算法相比,所提方法在11个数据集上的分类准确率均有提升;与FastShapelet算法相比,提升了运行效率,缩短了算法的运行时间,并在趋势信息明显的数据上效果显著。结果表明,所提方法能有效提高时间序列的分类准确率,提升算法运行效率。     

一种快速检测图像角点特征的线搜索式方法

传统的图像角点特征检测方法在速度和准确性两方面难以兼顾. 针对该问题, 提出了一种角点特征检测的线搜索式方法. 该方法作用于一个以当前像素为中心核的圆掩模, 在该掩模内搜索通过核的所有直线, 如果存在一条直线不穿过核附近给定邻域以外的其他同值收缩核(Univalue segment assimilating nucleus, USAN)区域, 则当前像素点为角点. 论文论证了使用有限数目搜索线的可行性与必要性. 采用由粗及细的搜索策略, 动态设计搜索线的数目与搜索线上的检测点数目, 以提高检测速度. 提出了一种基于最大同值距离的新型非极大值抑制进行角点的精确定位, 并结合多种新型伪响应抑制措施, 有效地提高了算法的准确度. 实验结果表明该方法在准确性方面优于MIC、SUSAN和Harris等算法, 而且速度快, 仅稍慢于MIC算法, 具有优良的综合性能.     

基于改进Faster-RCNN的绝缘子检测算法

为了提高高压输电线路巡检效率,提出改进Faster-RCNN的绝缘子检测算法.首先,在特征提取网络中添加具有注意力机制动态选择机制网络(SKNet),从而使网络着重学习与绝缘子特征相关通道;其次,借助滤波器响应归一化(FRN)层替代原批归一化(BN)层,以避免模型陷入梯度饱和区域;最后,使用距离交并比(DIoU)代替原...     

列车车轴空间直线度检测

为了准确、快速地测量列车车轴的空间直线度，构建了列车车轴空间直线度测量系统，对所述测量系统采用的空间圆拟合、空间直线拟合、直线度测量等算法进行研究。首先，根据被测对象的特征介绍了基于空间平面与空间球相切空间圆拟合算法；然后，利用随机采样一致性（RANSAC）算法迭代出符合模型的最佳点集，在列车车轴截面空间圆拟合获取的数据基础上对列车车轴截面空间圆圆心所处数据进行分析，并利用狼群算法拟合空间直线，即通过空间截面所处位置的列车车轴截面空间圆的圆心坐标拟合列车车轴空间直线；最后，利用狼群算法对列车车轴空间直线度进行测量，并把测量数据与激光跟踪仪数据进行对比。实验结果表明：基于狼群算法的列车车轴空间直线度测量精度为0.01 mm，能够满足列车车轴空间直线度测量的高精度、高稳定性及测量重复性等要求。     

基于YOLO框架的无锚框输电线多种缺陷检测

检测并及时修复输电线路的缺陷是电能安全输送的重要保障。针对现有检测方法存在效率低、对多尺度目标检测精度低、泛化能力差等不足,提出了一种基于无人机影像的无锚框输电线缺陷检测方法。该方法基于YOLO系列目标检测框架构建了一种无锚框的检测网络,设计了相匹配的正负样本分配方式,融入了多种优化策略,有效改善了现有方法的不足。实验结果表明,提出的方法能够同时对输电线的断股、散股、断线、烧伤和异物5种缺陷进行有效检测。相比于传统输电线缺陷识别方法和基于深度学习的缺陷检测方法SSD、Faster R-CNN、YOLOv4、YOLOv5,该方法的平均精度均值(mAP)达到78.31%,每秒传输帧数(FPS)为103.5 f/s,同时兼备检测的快速性和高精度,在5类输电线缺陷检测任务中均具有良好的性能。     

结合LTS和Hough变换的直线检测算法

为提高Hough变换检测直线的精度,提出一种结合Hough变换与截断最小二乘法的直线检测算法。利用Hough变换确定图像中直线所在的大致区域,提取候选区域内的特征点集,采用截断最小二乘法拟合得到精确的直线参数。实验结果表明,该算法的检测率和检测精度较高,对Hough变换的分辨率要求较低,整体空间开销较小。