基于平滑渐进图像镶嵌的新算法研究

在虚拟现实应用当中,基于伯恩斯坦多项式的渐入渐出算法是全景图拼接的经典方法,然而,该算法在实践中证实了存在着一定的局限性。该文通过对该算法的分析研究,提出了正弦函数形式的渐进图像镶嵌算法,使之具有实用性和更加广泛的应用范围,可在遥感、虚拟现实、艺术图像融合等应用中体现出它的特色。与此同时,为了使这些改进算法在实际软件开发中能够成为通用工具,又在综合应用新算法的理念引导下,对其进行了实用性扩展,提出渐变的图像融合法和多图像镶嵌法,并使之成为使用便捷、灵活的图像镶嵌工具。     

基于频域相位相关的自适应光学图像配准算法

自适应光学图像观测过程中,望远镜的机械抖动会使得各帧图像之间产生位移。直接对这些图像进行多帧复原,复原结果不佳。针对这一问题,结合自适应光学图像的特性,通过理论推导,提出了基于频域相位相关的自适应光学图像配准算法。算法通过计算配准图像间频域互功率谱并利用二维脉冲的位置解决自适应光学图像之间的配准问题。最后,利用仿真图像以及真实自适应光学图像进行验证,证明了算法的有效性,配准后的多帧复原图像质量有大幅提升。     

基于图像子波包表示模型的图像镶嵌算法研究

本文介绍了数学图像的子波包分解与合成方法，并基于图像的这种表示模型，提出了图像镶嵌算法，数值实验结果表示拼接效果优于数学图像子波变换拼接算法。     

基于向导矢量场的图像镶嵌算法研究

为了兼顾图像镶嵌在拼缝附近的平滑过渡和整体色调的一致性，提出了一种基于向导矢量场的图像镶嵌算法。该算法针对现有图像镶嵌算法很难适应待镶嵌图像之间存在较大灰度差异这一问题，首先构建具有待镶嵌目标像素分布特性的向导矢量场；然后在此矢量场的引导下，使镶嵌目的区域的像素值经过插值、迭代不断被更新，并使得拼缝附近处的梯度值达到最小来获得局部光滑过渡、全局和谐的理想镶嵌图像。试验结果验证了该方法的有效性和适应性。     

基于块匹配的鲁棒视频图像镶嵌算法

为了获取宽视野的场景表示,提出了一种基于块匹配的视频图像镶嵌算法,该算法首先采用基于相位相关的块匹配方法估计出视频图像间的运动矢量场,并剔除其中由于图像噪声或运动物体的遮挡而导致外点运动矢量,然后根据图像的运动矢量场确定出图像子块之间的对应点对,进而利用得到的对应点对迭代求解图像间的变换模型参数以实现视频图像的自动镶嵌.针对真实场景的视频图像序列进行实验,获得了较好的镶嵌结果,表明了该算法的有效性.     

全景图像镶嵌中累积误差的分析与减少方法研究

针对全景图像镶嵌中累积误差的问题,提出了一种基于多次柱面投影的变换基准图策略。首先,为了将累积误差有效地分散到各相邻图像之间,并减少柱面投影变换的计算量,算法利用相位相关和多分辨率分解法对柱面投影算法进行了改进;然后,利用改进变换基准图的分层匹配策略对图像序列进行镶嵌,避免了误差的单向累积;最后,运用拉普拉斯算子对镶嵌图像分级融合,消除了镶嵌缝隙。实验结果表明,该方法可以大大减弱镶嵌过程中累积误差的影响,提高图像的镶嵌精度。     

基于GPU的彩色显微光学图像快速三维可视化

彩色显微光学图像三维可视化计算量较大,针对基于CPU单线程串行计算的可视化方法无法满足实时显示要求,提出一种基于图形处理器(GPU)的显微彩色图像快速三维可视化算法。该方法采用最大密度投影函数(MIP)实现可视化,通过插值计算通过物体光线上等间距点的RGB值,取其最大亮度点的RGB作为该光线对应像素的颜色值。以上过程通过构筑的内核函数在GPU上以多线程方法完成,最终使用Open GL直接绘制投影图像。利用激光共聚焦显微镜获得的小鼠肾细胞彩色图像和多层细胞样本进行算法验证。实验结果表明,与基于CPU的单线程串行计算方法相比,基于GPU的可视化方法在显示效果一致的前提下,计算速度提高了90倍。该方法极大提升了显微图像处理过程中的实时显示性能。     

小波变换在图像镶嵌技术中的研究

该文在小波分析理论和图像结构机理的基础上,提出了一种图像镶嵌的算法;并将此算法推广应用到图像修复技术。实验结果表明此算法是有效的。     

基于小波变换的图像镶嵌技术的研究

提出了一种基于小波变换的图像镶嵌的方法，小波变换具有多分辨分析特性，极适合解决图像镶嵌边缘灰度不连续问题。还提出了一种新的图像边界处理算法，对镶嵌图像边界作了精确处理，保证图像能够完全恢复，该边界处理算法适用于任何基于正交变换的小波数字滤波器，试验表明该方法具有良好的视觉效果。     

基于特征不变描述的图像无缝镶嵌技术研究

在图像镶嵌算法中,SIFT算法本身就具有非常强的匹配能力,它可以处理两幅图像之间存在着的平移、旋转、尺度缩放等仿射变换,因此它是现今图像镶嵌中比较常用的方法。但在图像镶嵌中,如果直接使用SIFT算法会使运算量非常庞大,影响速度。针对这一问题,文中首先利用相位相关法来确定图像之间大致的重叠区域,再在大致的重叠区域提取SIFT特征点;其次利用特征点实现配准,并且在全局参数优化时考虑了径向畸变;最后用金字塔融合算法对图像进行融合。实验结果表明该算法能有效提高图像镶嵌的速度和精度,速度约提升三分之一,实现了一幅无缝的全景图像。     

基于小波分析的Mean Shift航拍图像分割算法

对于噪声大、分辨率低的航拍图像,提出了利用小波分析多尺度特性,在较粗尺度下对图像进行分割的算法,可有效抑制Mean Shift图像分割算法的过分割问题。分析了Mean Shift算法中核函数窗宽变化对图像分割结果的影响,提出了改进的误分率表示方法,利用新的图像分割性能指标,对几幅实际的航拍图像进行了定量分析,表明了新算法的优点并说明了误分率性能评价指标的有效性。     

航空相机稳定平台控制算法设计及其像移补偿

飞行过程中飞机姿态角速度变化会对摆扫式航空相机产生干扰,另外相机在拍摄时飞行方向上的景物与感光介质之间存在相对运动。为消除姿态角速度的干扰和前向像移,设计了一种基于F28335的机载相机两轴稳定平台系统。探讨了伺服控制系统的算法选择,介绍了硬件结构和软件流程。通过摇摆台试验证明,该两轴稳定平台动态精度高、运行可靠,满足相机拍摄时序和精度的要求。     

一种基于SIFT特征的航拍图像序列自动拼接方法

针对航拍图像序列拼接问题,提出一种基于尺度不变特征变换（SIFT）特征的自动拼接方法,该方法主要包括图像配准和镶嵌两个步骤。由于航拍序列各帧图像之间存在较大差异,因而常用的基于特征的配准方法适用性较差,对此,提出利用SIFT特征来实现准确、稳健的航拍图像配准。进一步的,提出一种基于视觉特征的色彩融合方法以取得平滑的镶嵌效果。最后,通过对真实航拍序列进行拼接实验验证了所提方法的有效性。     

超像素SIFT特征航拍地图拼接研究

为解决航拍地图拼接计算量大、内容复杂多变的问题,提出使用超像素尺度不变特征变换(SIFT)特征进行地图拼接.首先利用近邻传播(AP)算法改进简单线性迭代聚类(SLIC)算法实现超像素自适应分割.然后在引导信息下对少数超像素提取SIFT特征,进行SIFT特征匹配.最后在线生成监督机制,在随机抽样一致性(RANSAC)算法配合下,得到少而精的匹配点,计算变换矩阵融合图像,实现图像拼接.实验结果显示:对于较高分辨率的图像,该算法与单纯SIFT拼接算法相比,在计算时间和拼接质量上都显示出较大的优势.     

基于某微型飞行器的2种图像导航算法性能比较

导航系统是微型飞行器中必不可少的重要部分,在城市、建筑物内部或强电磁干扰等环境下,要实现导航必须采用全新的技术。图像导航是其有效技术之一。根据微型飞行器导航系统实时性和算法精准性的要求,研究了2种图像导航算法：互相关匹配法和局部熵差法。为了降低计算量,使其易于工程实现,采用了分层搜索等技术,并对2种算法进行了改进。仿真结果表明：“互相关匹配法”更适合微型飞行器的图像导航。     

基于U-正交变换的图像编码算法

为了更有效地进行图像编码,先用U-正交函数系构造出一类新型的U-正交变换, 并以三次U-正交变换为例,研究了基于U-正交变换的图像编码算法。该编码算法首先通过离散U-正交函数系的基函数构造U-正交变换的变换矩阵,并根据U-正交矩阵的对称性给出了U-正交变换的快速算法; 然后应用三次U-正交变换对图像实施2维变换, 再用JPEG标准中的量化矩阵、Huffman码表与熵编码方法对图像的三次U-变换系数进行量化与编码, 实现了基于三次U-正交变换的图像编码算法。实验结果表明, 三次U-正交变换的编码增益、去相关效率与DCT基本相同,而编码效果却与JPEG编码效果非常接近, 且计算复杂度与基于FFT的快速DCT算法基本一致。由此可见, 应用U-正交变换对图像进行编码压缩是一类行之有效的方法,并有望在视频编码中得到应用。     

空中无线电监测平台最佳工作高度探究

无线通信技术的快速发展使得无线电监测环境日益复杂,传统的无线电监测网很难满足日常无线电监测的需求,为了实现空中无线电全方位立体式的监测,实现覆盖范围内空中频率通信安全畅通,探究满足需求的最佳平台工作高度.在云南省昆明市呈贡大学城应用飞艇作为空中平台,搭载无线电监测设备,对发射的12个不同地点的监测信号进行信号强度的测试.飞艇飞行高度达到100m时,大部分监测信号能被监测得到,能满足无线电监测的日常需求.证明了建立云南省空中无线电监测的可行性,并得出了满足监测工作需求的最佳平台高度,为今后空中监测平台的部署提供了有力支撑.     

彩色多聚焦图像融合演示平台

针对多聚焦图像融合演示和源图像获取手段单一的问题,应用Visual C++和Matlab混合编程的方法为彩色多聚焦图像融合设计了一个演示平台。该平台增加了多聚焦图像素材的获取途径和融合算法效果的演示手段,并且采用了基于小波变换的彩色多聚焦图像改进融合算法,充分利用到区域相关性和高频方向特性。实验演示结果表明,演示平台操作简单方便,融合演示效果较好,具有较强的实用性。     

基于李雅普诺夫指数的四旋翼无人飞行器结构参数优化稳定性分析

为了提高四旋翼无人飞行器的运动稳定性,通过改变机械结构参数,研究了变结构参数对系统稳定性的影响.本文以四旋翼无人飞行器的偏航阶段为对象,根据基于动力学模型的李雅普诺夫指数计算过程,得到了影响系统稳定性的主要机械结构参数,并采用李雅普诺夫指数法建立其主要机械结构参数与系统运动稳定性之间的量化关系,以期指导系统的机械结构设计及控制系统优化,提高系统的可靠性和稳定性,最后,通过实验验证理论仿真分析过程中的结论.该方法与李雅普诺夫的第二法相比,其主要优势是计算指数方法的可构建性,并可以使复杂非线性系统的稳定性分析成为可能.     

基于FPGA和DSP的人民币图像鉴别平台设计

实现了一种高速采集、实时处理、适用于新国标A类机的人民币图像鉴别处理平台。该平台采用ADC量化CIS的输出作为系统输入,FPGA、DSP作为处理核心,得到的人民币信息被发送到鉴别仪的主控模块作为真假币的判别依据。该系统可以以子系统形式整合到鉴别仪中,具有很好的应用前景、良好的可升级性和鲁棒性。