基于图形处理器的相位校正稳像

由于稳像算法中的运动估计占据整个算法60％～80％的运算量,并随着图像分辨率的提高,实时稳定连续图像序列的难度不断增加.本文提出一种基于图形处理器的相位校正策略,根据相位校正稳像算法教学模型,利用图像处理器统一并行架构与像素单线程模式,设计交叠复合相位运动估计结构,提升并行线程同步性能,缩短FFT并行运算时间;同时通过...     

电子稳像中运动矢量一致性的优化算法

针对电子稳像技术传统块匹配法求运动矢量的固有缺点，采取四叉树——一种变块匹配方法计算运动矢量，使求得的运动矢量有较好的一致性．与其它变块匹配方法相比，该方法克服了其它变块匹配法的不足．实验表明，使用该法求出的运动矢量有较好的一致性和准确性．     

一种基于灰度投影与块匹配的视频序列快速稳像算法

针对视频图像序列的不稳定性,结合灰度投影算法与块匹配法各自的特点,提出了一种可以快速消除图像序列间平移和旋转抖动的新型电子稳像算法.该算法首先采用灰度投影法估计与补偿图像序列间的平移运动,然后用拉普拉斯算子在图像边缘处选取灰度信息比较丰富的小块模板,利用块匹配法计算模板的平移运动,再结合模板在图像上的位置估计图像的旋转...     

多尺度空间基于集中度判定的二维稳像算法

二轴运动平台由于震动、非一致性摩擦等因素造成视频序列出现抖动,同时外部噪声,光照变化等对图像特征提取、匹配等存在严重影响导致运动向量估计错误,本文提出一种在多尺度空间基于集中度判定的二维稳像算法.通过在多尺度空间下提取视频序列的不变特征,采用深度优先最邻近搜索算法,寻找匹配点对,然后计算匹配点对的集中度,通过最优集中化...     

基于光流传感器的视频稳像技术

针对平台运动导致的视频抖动问题,提出了一种基于光流传感器的视频稳像技术。该方案首先通过对一般光流传感器的改进,使其具有旋转运动下输出准确运动矢量的能力,然后利用光流传感器获得相邻两帧图像之间的运动矢量,并通过坐标变换计算出主相机的实时平移和旋转信息;其次,对原视频图像序列进行运动补偿,以获得稳定的图像序列,最终实现了视频稳像。实验结果表明,稳像后的图像序列与未稳像之前相比峰值信噪比提高了11.86 dB。该方案在视频抖动较大的情况下,能够明显减小图像序列的抖动现象,具有稳像效果好的特点,满足视频稳像的性能要求,对提高平台抗扰能力有着较高的实用性。     

局部特征点的鲁棒性数字稳像

针对视频序列受载体的影响,本文提出了基于Harris局部特征点的数字稳像方法。局部特征点在图像处理、模式识别、计算机视觉以及目标检测与跟踪领域得到了广泛的研究。首先,利用Harris算法提取动载体摄像系统中每帧图像的局部特征点,采用基于归一化互相关匹配算法进行局部特征点的匹配,提出了一种双向搜索的匹配策略来提取具有较强鲁棒性的特征点;然后,利用随机抽样一致算法进一步筛选所选定的特征点,并将保留下来的精确匹配特征点带入仿射运动模型求出全局运动矢量;最后,提取全局运动矢量中的抖动参数,并对原始图像进行补偿。实验结果表明,该方法可以快速有效地处理图像序列的仿射运动,水平和垂直方向的精确度小于1 pixel,并且具有较好的鲁棒性,可用于动载体摄像系统。     

一种改进的Fourier-Mellin 稳像算法

提出了一种改进的单相限实数Fourier-Mellin 变换(SRFMT)相位校正稳像算法,提高了稳像实时性,解决了因图像局部遮挡而引起的错误估计问题.分析了基于Fourier-Mellin 变换估计抖动图像序列尺度因子、旋转、平移向量引起的计算堵塞,然后利用傅里叶变换共轭对称性,改进实数傅里叶变换,并以查表方式访问wi 因子,提升了计算性能;最后采用统计直方图方法处理块运动向量,通过局部运动向量集中度判定,去除伪全局运动向量.实验结果表明,与未改进的算法相比,采用改进的SRFMT 相位校正稳像算法处理512×512 的灰度图像序列,稳像的实时性提高了42%,满足实时性要求,有效的去除了因局部遮挡而引起的错误估计,鲁棒性进一步增强.     

基于加速度传感器的红外图像稳像技术研究

本文对安装于非固定平台上红外前视设备的像移产生的机理进行了详细分析,在此基础上提出了采用微机械加速度传感器获取像移矢量的方法及算法,并研制了可安装于红外前视设备上的像移矢量测量系统,利用三维摇摆台进行了像移测量和稳像试验,并与纯软件化稳像效果进行了比较,验证了本文提出的理论和方法的正确性,以及试验装置的有效性。     

基于相关滤波法的动态测试算法研究

本文应用相关滤波原理 ,介绍了一种快速、高精度的相位测量算法 ,并通过MATLAB仿真 ,分析了算法的差。与其他动态测试算法相比 ,该算法具有测量精度高、能有效抑制和消除干扰对测试结果的影响、算法简单可靠等优点。     

基于行灰度投影相关的快速角度矢量估计算法

针对现存电子稳像算法估计图像旋转角度矢量的不足,提出了一种基于行灰度投影相关的快速图像旋转角度矢量估计算法。通过在当前帧图像中心位置选取灰度投影区域和参考帧图像相应区域作行灰度投影相关计算,估算出当前帧图像相对于参考帧图像的角度运动矢量。论述了灰度投影区域选取原则;分析了行、列灰度投影相关曲线的差异,得出行灰度投影相关曲线具有单峰性的结论;阐述了快速搜索算法的原理及其在本算法中的应用。实验表明,算法实现了对旋转图像序列角度运动矢量的快速估计（在PⅣ2.67GHZ,内存512M的PC机上,估算速度为37.7ms）,可对任意角度的角度矢量进行高精度的估计。     

采用下采样和位平面匹配的局部运动估计

针对电子稳像系统的实时性要求,提出了一种基于下采样、位平面匹配和三步搜索策略的快速局部运动估计算法。该算法将搜索比较次数由 225 次减少为 24 次而精度基本不变;利用图像下采样技术将参与估计的子图像像素增加 4 倍而运算量基本不变,提高了由于子图像中运动物体引起干扰的抵抗能力。实验表明,该算法搜索速度明显提高,而精度基本不变,所得到的匹配位置非常接近全搜索匹配法获得的匹配位置。     

序列图像差分关联域的复杂全域运动估计

本文提出了一种新的基于差分关联域的复杂全域运动估计算法,该算法通过选取图像中梯度大的区域,避免了块匹配算法的误匹配问题,使算法的准确性得到保障.而且该算法结合运动估计技术中的参数估计与非参数估计技术,扩展了块匹配算法的适用范围,使得对复杂的全域运动进行有效估计成为可能.理论分析及大量实验证明,此算法能有效地处理包含缩放、旋转等分量的复杂运动.而且本算法将复杂的全域运动分解为各基本运动,使系统可以根据运算量的限制自适应地选择最优的运动估计算法.     

基于子波域空间相关的多分辨图像滤波方法

从静态子波变换入手,提出了一种有效的图像滤波算法。通过计算相邻尺度下细节信号的空间相关性来区分噪声和信号,如果子波系数的空间相关性大,则认为此位置的系数含有特征及边缘信息予以保留。实现这种理论的完整方法包括两部分:空间滤波和子波收缩。仿真结果表明这个算法有很好的降噪性能。     

Characterisation of crack-tip fields in biaxial fatigue based on high-magnification image correlation and electro-spray technique

This work presents a novel methodology for characterising fatigue cracks under biaxial conditions on a low carbon steel. It allows both short crack and early propagation stages to be studied in tubular specimens. Short crack growth is studied with a long-distance microscope acquiring images of the bare metal surface. Results showed oscillations in crack growth rate due to microstructure. Early propagation stage is studied with high magnification Digital Image Correlation (DIC) technique for measuring displacement and strain crack-tip fields. By applying micro-speckle pattern on the metal surface it is possible to achieve high magnification for DIC technique. Ultra-fine black and white speckles were created by electro-spray technique. The validity of this novel technique is demonstrated by direct comparison with extensometer measurements, under combined tension–compression and torsion conditions. It was also possible to estimate satisfactorily the mixed-mode stress intensity factor.     

一种多模板的混合滤波乘性噪声图像去噪算法

提出了一种计算简单的去除图像乘性噪声的自适应混合算法,它通过事先定义一组实现简单的具有不同特性、不同大小窗口的中值和均值滤波器组,根据图像不同区域特征选择不同滤波器进行滤波.该算法能有效地利用空间滤波的特性,且便于硬件实现.实验结果表明,与现有的自适应去噪算法相比,该算法不但计算简单,而且在噪声抑制和细节保留方面综合平衡较好.     

基于灰度梯度的数字图像评价函数

提出用图像灰度梯度向量模方和、Roberts梯度和与拉普拉斯(8邻域微分)算子和作为数字图像的评价函数。建立了上述几种评价函数的数学模型,针对离焦模糊和运动模糊等情况分别给出了实验结果,并进行了比较。它们都有无偏性好、单峰性强、灵敏度高等特点,可用于离焦模糊和运动模糊情况的评价,且灰度梯度向量模方和最理想。     

Hybrid retinal image registration using phase correlation

Abstract

This paper deals with registration of retinal images, which were taken by high-resolution digital colour fundus cameras. The proposed method describes successful application of phase correlation method. It combines several basic steps — global correction of shift, rotation and scaling, detection of landmarks, their correspondences and finally image registration using second-order polynomial model. The method is tested on two sets of images. The first set contains images from the diabetic patients where many retinal pathologies can disturb the registration process. The second set contains images from healthy subjects, which were acquired by different illumination conditions. The method was evaluated using four different criteria - tree objective and one subjective. These criteria are also compared. The achieved registration accuracy of the landmarks position error is 1·13 and 0·93 pixels for respective image sets. Finally, the simple scheme for retinal pathology visualisation of registered fundus pairs is presented.     

电子稳像的灰度投影三点局域自适应搜索算法

灰度投影算法是检测图像序列帧间运动矢量,实现电子稳像的关键技术之一。通过对其相关曲线的分析,基于单峰性的特征,提出了三点局域自适应搜索算法,即:在搜索宽度内均匀选取3点,计算比较其相关值,判断相关曲线梯度的变化方向,相应调整搜索参数,获得帧间运动矢量,在此基础上即可进行运动滤波和图像补偿,从而实现电子稳像。当搜索宽度为2n-1(n=1、2……且2n-1小于搜索方向上图像宽度的一半)时其运算量仅为3n,而非以往全局搜索算法的2n 1-1,从而克服了运算量大、耗时长的缺陷。该算法得到了仿真实验的验证。     

机载摄像设备图像稳定方法探讨

通过对现有几种运动估计算法性能进行比较,结合机载红外摄像系统获取动态图像序列的特点,提出了有效地用于机载摄像系统电子稳像的运动估计算法。它具有精度高和速度快等特点,用该算法对实拍的航摄图像序列进行稳像试验,运动矢量的估计时间仅为10ms。实验证明了该算法用于航摄动态图像序列稳定的有效性。