一种改进的图像匹配技术

图像匹配技术具有广泛应用,寻求高效率、高精度、健壮性好以及复杂度低的图像匹配算法是当下计算机视觉中的研究重点之一.本文对各种特征点提取和匹配算法进行了对比分析,在此之上提出了一种改进的特征提取以及图像匹配算法,提高了匹配算法的鲁棒性.     

两组双目立体深度图像信息融合与三维重建方法

获取工件目标的三维表面与深度信息是实现工业立体视觉应用的关键。提出一种将两组双目视觉系统结合的方法,对随机摆放的工件多方位采集图像并获得目标工件的三维表面点云。其中,两组双目视觉系统会根据NCC(Normalized Cross Correlation)匹配算法产生工作场景的两组视差图像,去噪分割之后对其立体深度信息进行提取,其过程中采用一种新颖的转换方法,视差图像中每个坐标位置的像素点的x、y、z方向的立体深度信息分别被转化为X、Y、Z图像中对应位置上像素的灰度值。采样两组立体深度数据,共同储存到标定完成的参考相机坐标系中达到信息融合的目的。最后,对随机摆放的工业工件进行了的三维重构实验,对于相互重叠、高度、姿势都不同的零件能较好的恢复出清晰的轮廓点云,在重叠区域也能产生较为明显的层次性。     

基于改进的测地线距离变换的深度图像恢复

深度图像在三维(3D)立体视觉中被广泛应用。文中提出了一种新的基于改进的测地线距离变换的深度图像恢复方法。首先利用高质量的彩色图和低质量的深度图,根据测地线距离的定义计算改进的测地线距离变换;然后利用变换结果用滤波的方法得到恢复后的深度图。通过对算法进行加速处理,能够实时得到恢复结果。实验结果表明,文中提出的深度恢复方法能够有效地从低质量的深度图恢复出高质量的深度图,效果显著。     

一种改进的RANSAC图像匹配算法

图像匹配（Image registration）是将不同时间、不同成像设备在不同条件下（气候、光照、方位等）获取的两幅或多幅图像进行匹配的过程。图像匹配是图像分析和处理的基本问题,在计算机视觉、模式识别、医学图像处理、遥感融合、影像分析等领域都有重要应用。采用最广泛的是基于特征点的图像匹配算法,其中用得最多的是采用SIFT（scale invariant feature transform）算子来描述一幅图像的特征,进而采用RANSAC算法来剔除误匹配点。然而传统RANSAC算法在图像不同尺度上去掉误匹配点的精度不高。因此,本文提出一种改进RANSAC算法的图像匹配算法,可以大大提高特征点的寻找和匹配精度,得到较好的匹配结果。     

基于SIFT算法的医学CT图像配准

医学CT图像的配准一直以来都是医学图形分析与处理中的研究热点之一,对临床诊断具有非常重要的作用。SIFT算法是一种快速、有效的图像匹配算法,该算法是基于图像的光照、旋转、尺度以及仿射变换不变性,在基于特征点的医学CT图像配准中具有较高的实用价值。针对医学CT图像配准时匹配特征点数目较少,从而导致估算图像变换参数时精度较低的情况,本文采用结合边缘点集匹配的SIFT算法进行医学CT图像配准,取得了良好的效果。     

一种改进的SIFT的图像检测匹配研究

针对SIFT算子进行图像匹配存在匹配特征点数少容易出现误匹配的缺点,将分数阶微分处理和SIFT算子结合起来,提出一种改进的SIFT的图像检测匹配算法。首先采用分数阶微分方法对图像的细节纹理部分进行加强从而提高图像的分辨率,之后采用SIFT算子对旋转缩放后的图像进行特征关键点提取和匹配,从而提高图像识别的准确率。实验结果表明,改进的SIFT算法提取图像的关键点和提高图像匹配的准确率达到94.59%,优于未改进的SIFT算法。     

基于双目视觉的障碍物识别研究

随着各类无人技术的发展,对于障碍物检测技术的需求也日益提高.为实现快速精确的障碍物探测识别,文中基于双目立体视觉原理,利用张正友标定法对双目相机完成标定,获取内外参数,并对相机拍摄的图像进行去噪、去除亮度差及锐化处理,最终通过图像匹配得到目标场景的深度信息.根据应用需求对K-means聚类算法作出改进,以实现目标场景内...     

一种基于对比度阈值的改进SIFT算法

为了提高基于SIFT(Scale Invariant Feature Transform)图像匹配算法对于图像对比度变化的鲁棒性和算法效率,提出了一种具有可变系数的自适应对比度阈值SIFT算法。根据特征点局部邻域的灰度信息初步确定对比度阈值,同时根据当前特征点的多少确定对比度阈值系数的大小;特征点越多,系数越大,增大对比度阈值从而达到避免特征点数量过大的目的。实验结果表明,改进后的SIFT算法能够根据特征点邻域内的灰度分布情况,自动计算对比度阈值,明显增强了SIFT算法对于低对比度图像匹配的鲁棒性;同时最终提取出的特征点数量避免了过大,稳定在预定的区间内,算法效率提高了1倍多。     

基于信息熵的改进SIFT图像快速匹配算法

针对传统的尺度不变特征变换(SIFT)算法计算相对复杂、匹配耗时较长无法满足工程上实时计算要求的问题,提出一种基于信息熵的改进SIFT图像快速匹配算法.首先,根据局部熵自适应选择分割阈值把测试图像和参照图像分割成不均匀的两个区域,采用高熵区域做特征点检测,提高特征点的检测效率;然后利用每个子区域的梯度方向信息熵和梯度幅...     

基于图像自相关矩阵的改进SIFT算法研究

针对尺度不变特征变换(SIFT)匹配算法存在计算量大、复杂性等问题,本文提出了一种基于图像自相关矩阵的迹的改进SIFT匹配算法。首先,将特征点的邻域划分为两个同心圆,再以特征点的主方向为基准方向,每次逆时针旋转度,将特征点邻域图像划分了多个区域;其次,为每个区域图像计算自相关矩阵的迹,按逆时针方向组合形成SIFT特征描述符;最后,对生成的特征描述符进行归一化处理,得到较低维数的特征描述符,新的特征描述符提高了图像匹配的效率。实验结果表明,与传统算法相比,改进的算法在保持较高匹配精度的情况下显著提高了匹配的速度。     

实时双目立体视觉系统的实现

依据双目立体视觉原理,对双目立体视觉系统的设计与实现展开研究,介绍了双目立体视觉系统的组成,并对系统涉及的主要关键技术进行了探讨。结合相关的硬件设备,利用VS2012软件开发平台实现了双目立体视觉系统。该系统可实时地进行图像采集、边缘检测、立体匹配等功能,同时由于采用3种确认算法,最大限度地去除错误匹配,得到良好的视差图。     

基于双目立体视觉的快速人头检测方法

为满足人流统计实时性的要求,提出一种人头检测算法。该方法对双目相机采集的图像通过运动目标检测分离出运动人员所在区域,对这些区域使用融合区域匹配和特征匹配的快速匹配方法,即利用视差的连续性只对强纹理点进行绝对误差累积(SAD)匹配,其他点只进行简单的视差验证,能够得到稠密的视差图,再由三角投影关系计算出深度图。由于双目立体成像得到的深度图中人员与场景的深度分布不同,可以采用深度分层的方法将存在人头信息的深度层提取出来,经过数学形态学预处理再利用边缘检测会得到许多候选轮廓,最终利用轮廓的几何特征来判断轮廓是否为人头。实验表明:该算法可以很好地适应复杂场景下的人头检测,精度高、速度快。     

基于双目显微立体视觉系统的研究

在全面介绍国内外显微立体视觉系统的基础上，提出了双目显微立体视觉系统方案，此系统由单目显微镜改造而成，既节省了资金，又能快速准确地检测出操作目标距CCD摄像头的距离，从而可以提高微操作的效率和精度，是一种合理的显微视觉系统。     

基于互信息的亚像素级立体视觉点匹配方法研究

在立体视觉测量中,为获得更高精度,往往需要将视差计算精确到亚像素级。将互信息理论引入双目图像配准并结合多分辨率技术实现亚像素级点匹配。采用Bouguet立体校正算法对左右图像进行极线校正,利用Harris角点探测器检测目标并将获取角点作为待匹配点,采用最大互相关法进行搜索确定像素级匹配点。然后对以左右匹配点为中心的20×20邻域图像进行插值并分别放大10倍和100倍,采用互信息方法先对低分辨率图像进行配准,再在高分辨率图像上进一步细化求精,结合像素级匹配的整数视差可得最终亚像素级视差。实验结果表明,该方法能将视差精度提高到0.01像素。     

基于海天线的双目视觉图像对校准方法研究

结合海空背景下图像特点与双目视觉测量的需求,提出一种基于海天线的双目图像校准方法,采用Sobel算子对图像进行边缘检测并做二值化处理,利用Hough变换算法提取和定位海天线,根据参数空间返回的参数值对图像进行旋转和平移变换。实验结果表明,该方法能够有效地实现双目图像对的行对准,可操作性强,对计算机视觉技术的进一步应用具有促进作用。     

基于SOPC的双目视频采集及显示系统设计

针对双目视频传输数据量大、实时性及同步性要求严的问题,给出了一种以SOPC为核心的双目同步视频采集及显示系统设计实例.采用软硬件协同设计的方法,将视频采集控制器、视频输出控制器及DMA控制器集组成数据传输快速通道集成在SOPC中,并结合OpenCV开发上位机应用软件.结果证明,该设计方法在保证双目视频数据同步性和实时性的同时,极大的提升了系统集成度,并降低了设计复杂度,具有较高的实用价值.     

基于双目信息融合的立体图像质量评价模型

根据人类视觉系统(Human Visual System,HVS)中双目视觉信息处理的过程,结合一系列图像特征,提出一种基于双目信息融合的立体图像质量评价模型。该模型通过复小波变换模拟HVS对立体图像的融合过程。提取结构活跃度(Structural Activity,SA)以及相位一致性(Phase Congruency,PC)作为图像特征。最后通过度量融合图像特征的改变程度获得立体图像客观质量。采用本文所提出的客观评价模型对立体图像数据库进行评价,其线性相关系数值在0.92以上,均方根误差值接近6,异常值比率值为0%。实验结果表明,该模型符合人眼视觉特性,能够很好地预测立体图像质量。     

基于嵌入式平台的实时双目视觉测量系统

针对当前大多的双目视觉测量算法都是以PC为平台实现的,但这种方式在实时性与便携性方面存在不足。基于嵌入式开发平台,对双目视觉中成熟的Harris角点提取算法与传统的角点匹配算法,结合双目视觉系统,被测物体的特征和嵌入式平台自身的特点,进行算法上的改进与扩展。在不影响整个系统精度的前提下,达到实时,快速的三维测量。最终为解决非接触式的测量方式,提供一个快速的解决方案。     

Digiclops立体视觉系统获取深度图像的工程方法

论述了立体视觉研究中的主要问题及其技术进展,重点介绍了Point Grey Research公司的Digiclops三目立体视觉系统,包括该系统的配置、应用和用户开发工具包,结合实例讨论了利用该系统进行深度信患检测的工程方法。实验表明,使用Digiclops得到深度图像的方法具有较好的鲁棒性和实时性。     

A Novel Method for Stereo Matching

1　ＩｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎＴｈｅｍａｊｏｒｄｉｆｆｉｃｕｌｔｙｉｎｓｔｅｒｅｏｖｉｓｉｏｎｉｓｔｈｅｃｏｒ ｒｅｓｐｏｎｄｅｎｃｅｐｒｏｂｌｅｍｏｒｍａｔｃｈｉｎｇｂｅｔｗｅｅｎｆｅａｔｕｒｅｓｉｎｔｗｏｏｒｍｏｒｅｉｍａｇｅｓ,ｆｒｏｍｗｈｉｃｈｏｎｅｃａｎｅｖａｌｕａｔｅｔｈｅｐｏｓｉｔｉｏｎｓｏｆｏｂｊｅｃｔｓｉｎ 3Ｄｓｐａｃｅ .Ｔｈｉｓｉｓｍａｉｎｌｙｂｅｃａｕｓｅｔｈｅｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎｏｆｏｂｊｅｃｔｓｆｒｏｍｄｉｆｆｅｒｅｎｔｖｉｅｗｉｎｇｐｏｉｎｔｓａｎｄｔｈｅｐａｒｔｉａｌ…