基于BRISK特征匹配航拍图像自动配准方法

针对航拍图像存在平移、旋转、尺度和亮度变化的问题,提出了一种新的基于二进制鲁棒不变尺度特征(BRISK)的快速图像自动配准算法.首先提取BRISK特征点,其次采用引导互匹配策略得到初始匹配点对,然后采用预检测的随机抽样一致(RANSAC)算法剔除误匹配点对,最后用最小二乘法求出帧间的变换模型参数,采用双线性插值得到配准后的图像.实验结果表明,该算法不但满足配准精度的要求,而且运行速度远远快于SURF算法,具有一定的理论和应用价值.     

基于LK和FAST的时间序列图像快速配准算法

LK光流算法是一种精确高效的特征跟踪算法,能够较大幅度提高图像配准的精度和速度。针对时间序列图像的配准问题,基于LK光流算法,通过基于图像金字塔的方式跟踪改进后的FAST特征角点,采用一种鲁棒的单应矩阵估计算法解算配准参数,提出了一种基于LK光流和改进FAST特征的实时鲁棒配准算法。通过一组时间序列图像从配准精度和配准速度两个方面对所提出算法的性能进行了验证分析,平均重投影误差为0.16,平均处理速度为30 Hz。实验结果表明,该算法能够提取稳定的FAST角点,快速准确地跟踪匹配序列图像之间的特征,较好地解决时间序列图像的实时配准问题。     

基于模态转换结合鲁棒特征的红外图像和可见光图像配准

针对红外图像和可见光图像配准过程中模态和尺度差异影响下特征点难配准的问题,提出了一种基于模态转换结合鲁棒特征的红外图像和可见光图像配准算法.首先,利用生成对抗网络从可见光图像中生成相应的伪红外图像;其次,通过加速鲁棒特征(SURF)算法提取红外图像的特征点位置信息结合改进的鲁棒特征描述子(PIIFD)实现特征描述;然后...     

基于SVD-SURF的宽基线鲁棒景象匹配算法

提出一种基于SVD-SURF的宽基线鲁棒景象匹配算法。首先,在实时图与基准图奇异值分解的基础上构建SURF尺度空间,运用快速Hessian矩阵定位极值点;然后,计算出图像的64维SURF描述子;最后,通过Hessian矩阵迹进行特征点匹配,并利用RANSAC参数估计方法剔除出格点,从而实现位置参数的精确估计。实测航空图像序列位置估计实验表明了该景象匹配算法对图像的旋转、尺度变换及噪声不敏感,具有较强的实时性、精确性和鲁棒性。     

基于Hession优化梯度滤波的全局航拍视频配准

提出一种基于优化梯度滤波的全局航拍视频配准算法。该方法首先提出一种基于优化梯度滤波的Hession检测器,以实现特征点的精确定位,同时,为了保证在不同摄像机焦距下获得相同的特征点,保留3个分辨率下具有恒定不变的特征点。然后利用最小生成树方法对待配准点进行初始匹配。一致特征点建立后,通过利用非线性最小二乘(NLLS)和随机采样一致性(RANSAC)算法选取具有全局最小误差的变换参数对视频帧间实现配准。实验结果表明,通过利用优化梯度滤波和全局最优模型估计可实现帧间的精确配准,对不同动态场景和光照变换具有较强的适应性。     

一种无人机航拍高清影像快速拼接方法

该文研究了一种无人机航拍高清影像快速拼接方法,主要包括路线规划、视频特定帧抽取、帧图像拼接三步.其中,为得到较精确的对地分辨率,对实验场景进行路线规划;为解决无人机影像冗余帧信息量大的问题,提出了一种基于目标场景和无人机飞行状态参数的抽取算法;为解决配准阶段的耗时问题,用SURF算子仅在重叠区域内进行图像配准,减少配准用时.实验表明,该方法基本达到实时性要求,且拼接图像的视觉效果较好.     

一种基于子像素配准视频超分辨率重建方法

为了提高视频的空间分辨率,提出了一种利用帧间运动信息进行超分辨率重建的方法。对于整个视频的重建,提出了一种基于滑动窗的分段重建模型。在每一个滑动窗中,首先对相邻帧进行子像素级精度的运动配准;然后通过迭代反投影算法进行超分辨率重建。在配准算法中,提出了一种基于四参数刚体变换模型的配准方法,通过迭代求解和高斯金字塔图像模型由粗及精地进行运动估计。分别对模拟图像及实拍彩色视频进行重建,实验结果表明,该配准算法具有较高的精度,重建算法取得了较高的峰值信噪比(PSNR)值,重建视频具有更好的视觉效果和更高的分辨率能力,可被广泛应用于在帧间主要存在平移和旋转运动的视频序列的超分辨率重建。     

多级FFD融合超分辨率重建的视频人脸识别

针对视频人脸识别中由于人脸畸变、表情变化等非刚性变化导致无法精确配准和重建的问题,提出一种基于多级自由变形配准的超分辨率重建算法。首先,利用低分辨率FFD网格全局配准,引入边缘配准度量到差平方总和准则;然后,将全局配准后的图像和基准图像划分成一系列对应子图对,使用高分辨率FFD网格对相关系数小的子图对进行局部配准;最后,采用凸集投影算法对多帧低分辨率图像重建SR人脸图像,并利用支持向量机分类器完成人脸识别。在标准视频库Choke Point和自己搜集的人脸视频库上的实验结果表明,在人脸畸变和表情变化很大的情况下,本文算法也能够精确配准和重建人脸图像,相比其它几种视频人脸识别算法,本文算法取得了更好的识别效果。     

实时视频图像拼接在工程中的应用

在接收实时下传的视频图像时,需要实时生成相应的视频拼接图像。针对这一问题,通过对接收视频进行采集,得到有一定重叠区域的视频图像序列,应用改进的基于特征区域的特征提取匹配法对重叠图像进行快速配准,采用渐入渐出融合算法消除拼缝,实现无缝大视场拼接。工程应用表明,该方法可以自动对视频图像(25帧/s、帧格式为768×576)进行拼接,满足系统实时拼接的要求。     

透视变换模型的Harris图像配准

针对图像末制导系统的图像配准问题,提出了一种透视变换模型下基于增强旋转不变性Harris算法的快速图像配准方法.首先,将Harris算法进行了旋转不变性的增强,利用增强后的Harris算法提取摄像系统中每帧图像的角点,采用基于归一化互相关(Normalized Cross Correlation,NCC)匹配算法进行角点的粗匹配;然后,利用随机抽样一致(Random Samples Consensus,RANSAC)算法对粗匹配的角点进行迭代筛选,剔除错误的匹配点,并将保留下来的精确匹配角点带入透视变换模型,计算出稳定的可反映图像平移、旋转和尺度变换信息的透视变换矩阵;最后,利用得到的变换矩阵对图像进行配准.实验表明,该方法对平移、旋转、尺度变化、视角变化以及光照变化和模糊变化均具有良好的不变性,可以快速高效地实现高精度的图像配准.     

一种改进的快速鲁棒性特征匹配算法

针对光照变化、噪声、局部遮挡等在图像配准技术中对配准精度有重要影响,提出了一种在多尺度空间下点预测快速鲁棒性不变特征的匹配算法。针对在探测对图像的尺度、旋转,仿射具有不变性的斑状特征极值点过程中计算复杂度较高的问题,提出一种特征点预测方法降低了描述子提取的复杂度,增强了对外部环境光照变化、噪声以及局部遮挡的适应能力;并在KD(KD Tree)树基础上,提出了一种动态平衡KD树(DBKD-Tree)快速搜索匹配算法,有效克服了KD树可能存在的病态划分,采用条件约束最邻近搜索,提升匹配效率,实现特征点高精度匹配。通过对在不同光照条件、噪声环境的仿射变换图像特征匹配测试,在加入20%的高斯噪声后,均能100%地完成重复特征检测,达到亚像素定位精度,误配率降低为零。     

基于点不变特征的亚像素级图像配准技术

图像匹配是图像处理和计算机视觉领域的一个基础问题,它源自多个方面的实际问题.点特征匹配的首要任务就是提取稳定的特征,并进行描述.该特征能对旋转、尺度缩放、仿射变换、视角变化、光照变化等图像变化因素保持一定的不变性,而对物体运动、遮挡、噪声等因素也保持较好的可匹配性.提出一种基于点的尺度、旋转不变特征变换（SIFT）算法的亚像素级图像配准算法,首先在尺度空间进行特征检测,并确定关键点的位置和关键点所处的尺度,然后使用关键点邻域梯度的主方向作为该点的方向特征,以实现算子对尺度和方向的无关性.该方法具有旋转、尺度缩放、亮度变化不变性,对视角变化、仿射变换、噪声也保持一定程度的稳定.独特性好,信息量丰富,适用于在海量特征数据库中进行快速、准确的匹配.高速性,该匹配算法可以达到实时的要求.     

基于自适应滑动窗的模糊场景行人快速检测

智能场景监控是公共安全领域研究的热点.然而当前公共场所监控视频大都比较模糊,如何能够在模糊场景下快速检测行人目标是一个亟待解决的问题.通过引入一个自适应尺寸的行人检测窗,以特定策略滑动扫描前景二值图像,并根据一系列行人轮廓判别条件获取行人目标,实现了对模糊监控场景的实时行人检测与人数统计.实验结果表明,与传统算法相比,该算法可以有效快速地检测出指定区域内的行人目标.     

一种背景运动视频中运动目标的检测方法

针对成像平台运动情况下的运动目标检测问题,提出了一种从特征点稀疏运动场估计到运动分类的目标检测算法.首先通过快速特征点检测与跟踪恢复出图像稀疏运动场;然后依据特征点之间运动一致性关系实现属于同一运动模式的特征点分类,根据分类得到的各组特征点计算场景图像重建误差,剔除重建误差最小的特征点组,实现对前景目标的检测.仿真实验对该算法在复杂场景中检测运动目标的有效性进行了验证.     

基于多特征融合的视频检索算法

随着视频等多媒体数据呈指数式迅猛增长,高效快速的视频检索算法引起越来越多的重视。传统的图像特征如颜色直方图以及尺度不变特征变换等对视频拷贝检测中检索速度以及检测精度等问题无法达到很好的效果,因此文中提出一种多特征融合的视频检索方法。该方法利用前后两帧的时空特征进行基于滑动窗口的时间对齐算法,以达到减少检索的范围和提高检索速度的目的。该算法对关键帧进行灰度序列特征、颜色相关图特征以及SIFT局部特征提取,然后融合全局特征和局部特征两者的优势,从而提高检测精度。实验结果表明,该方法可达到较好的视频检索精度。     

基于改进RANSAC算法的全景图像拼接技术

现实场景中相机获取的图像视角范围往往是有限的,而实际需求又要求得到场景的全 景图,针对日常生活和工业生产中对全景图像的需求以及传统的RANSAC(random sample consensus)算法在图像配准环节因为迭代次数没有上限导致出现误匹配点对且配准 速度不高的缺陷,提出了一种改进RANSAC算法来提高全景图像拼接的效率。改进RANSAC 算法通过检测圆内的点来寻找一个最优数据检测模型,并通过粒子群算法不断更新迭代圆心 的坐标,最终得到一个最佳的匹配模型,消除特征点匹配环节出现的异常值,在提高特征 点配准的准确率的同时降低算法复杂度。在对多组图像进行拼接的实验表明,本文提出的改 进RANSAC算法相较于其他几种算法平均正确匹配率提高了9.057%, 同时算法的平均配准速率提高了5.173 s,实 现了较鲁棒的全景图像拼接效果。     

非凸性优化与动态自适应滤波的湍流退化视频复原

针对目标探测器在大气中高速飞行时受湍流干扰,导致光学系统接收到的视频/图像产生像素偏移、模糊、信噪比降低等问题,本文对湍流退化视频/图像复原的复杂性及复原方法进行了研究,提出了一种基于非凸势函数优化与动态自适应滤波的湍流退化视频复原方法。首先,研究了湍流退化视频的求和与去模糊框架,并通过利用非刚性配准方法对刚性全局配准方法进行改进,进一步缩小了模糊核的尺度;然后,在计算机视觉的非凸优化框架下,构建了图像解卷积的非凸性算法,有效地解决了图像解卷积难题;最后,结合湍流退化视频自身特点,对超分辨率视频复原的动态自适应滤波框架进行了扩展与改进,使其适用于湍流退化视频的复原。仿真实验结果表明,本文方法的复原效果不仅有较大提升,而且实现了对湍流退化视频序列的动态自适应复原。     

一种基于遗传算法的快速景象匹配算法

常规的归一化灰度互相关匹配算法是搜寻区域上的所有点,效率较低,在实时图存在旋转时,会影响匹配的精度。为此,在对典型的基于灰度的景象匹配算法进行分析的基础上,结合遗传算法和分层搜索策略设计了一种快速匹配算法。算法在匹配过程中考虑了存在旋转变化实时图像的处理,从而省去了图像对准的预处理,节省了时间。遗传算法和分层搜索策略的...     

改进BRISK特征的快速图像配准算法

为了实现超分辨率图像重建中高精度快速图像配准,提出一种改进BRISK特征的快速图像配准算法。原有BRISK算法在特征提取和匹配过程中,忽视了角点分布信息,其匹配策略单一,导致误匹配率高。针对该问题,首先利用BRISK算法构建连续尺度空间,在此基础上对图像进行分块,然后利用图像区域显著性自适应选择角点检测阈值,获得均匀分布的角点,最后利用快速最近邻FLANN算法结合RANSAC的方法进行二值特征快速匹配。实验结果表明:改进的BRISK算法相比原算法在保持速度的基础上达到亚像素级配准精度,并具有优越的场景适应性能。