双目图像校正VLSI硬件电路结构设计

针对已有立体视觉中双目图像校正算法计算复杂度较高,不适合硬件实现的问题,提出了一种双目图像几何校正模型,并设计了VLSI硬件电路结构。利用网格模板标定法获取畸变校正模型参数,进行单目畸变图像的校正;再借助双目标定算法获得双目图像校正外部参数,得到立体校正模型,进行立体校正。结合畸变校正模型和立体校正模型,设计一个新的双目图像几何校正模型,并基于此模型设计双目图像几何校正VLSI硬件电路结构,具有较好的几何校正效果,也能够保证校正后的双目图像分辨率。     

精确校正图像的径向畸变和倾斜失真

对于用图像进行几何检测,由数码相机生成的图像存在一些固有缺点,如存在径向畸变、倾斜几何变形等。为此提出了一种可同时精确校正数码相机图像的径向畸变和倾斜失真的算法。该算法基于标准网格,首先分别建立倾斜变形模型和径向畸变模型,由此建立目标图像的倾斜变形和径向畸变的联合变形模型;然后用最小二乘法和最优化算法求根据联合失真模型求得标准网格的失真参数,利用该参数可校正同等条件下获得的目标图像;最后对实际图像进行了校正实验,获得了满意的校正结果,说明该算法能有效地同时精确校正图像的径向畸变和倾斜失真。     

广角图像畸变校正算法的研究与实现

为了校正广角图像的非线性畸变,提出一种新的数字校正方法来消除畸变。首先利用网格模板校正的方法,根据畸变图与理想图对应像素点的映射关系,得到畸变图像点在x轴和y轴方向上的偏移量。然后采用三次B插值函数对曲面插值,得到畸变像素点的偏移量曲面,由偏移量曲面和畸变点的坐标实现各像素点的坐标变换。最后通过双线性插值法完成灰度重建得到无畸变的图像,从而实现对广角图像的校正。为了测试该算法的速度性能和可靠性等指标,在DSP平台上运行此算法。实验结果表明该算法能够对广角畸变图像进行快速有效的校正。     

针对鱼眼图像边缘校正缺失的快速校正算法

针对鱼眼图像校正中水平方向畸变以及边缘缺失的问题,通过引入可控参数控制边缘部分的校正范围,同时融合三角计算以及参数变换,获取校正关系,使映射面与鱼眼图像达到最佳匹配结果.获取校正关系后运用双线性插值算法对校正图像进行插值运算以填充图像.实验表明,算法对视图主要区域和边缘部分畸变的校正取得较好效果,边缘部分信息流失较少,主视图区域畸变角度明显减小,校正后图像与未畸变源图像相比结构相似性高,尽可能大的保留鱼眼图像信息,算法效率提高,算法运行时间缩短近50%.该鱼眼图像校正算法在校正效率以及校正效果上都有显著提高,具有可行性和有效性.     

基于神经网络的数字图像几何畸变矫正方法

在获取数字图像的过程中,由于摄像镜头的非线性,往往会导致获取的图像存在严重的几何畸变.因此,在对图像做进一步的处理之前,需要对发生畸变的图像进行几何矫正.介绍了数字图像几何变换的基本原理,并在总结已有的矫正几何失真的方法的基础上,提出了一种基于BP神经网络的新方法.该方法用最速梯度下降法训练网络,使之能以较高的精度拟和出畸变图像的形变模式,最后利用反向双线性灰度插值的方法恢复出原始图像.Matlab仿真结果充分表明:该方法不但有效,而且具有更高的精度.     

基于实时地形校正的InSAR图像匹配算法

针对侧视雷达/可见光图像匹配制导系统中由于雷达图像地形畸变引起的误匹配问题,提出了一种基于干涉合成孔径雷达（InSAR）的实时地形校正图像匹配算法。该算法以侧视雷达成像几何构象为基础,利用InSAR获取的实时地形数据对获取的SAR景象数据进行实时几何校正,生成无畸变的SAR景象数据,然后利用校正后的SAR景象数据与提前安装的可见光基准数据进行基于去均值归一化互相关模板的图像匹配。实验结果表明,通过实时地形校正,该景象匹配算法在复杂地形区域的匹配概率和匹配精度都大大优于传统SAR景象匹配算法,有效地提高了SAR图像匹配制导技术的适用性。     

基于建立校正量场的鱼眼图像快速校正算法

针对鱼眼图像校正中在纵向方向校正效果不佳,中心关键区域不突出以及鱼眼有效区域提取效率低的问题,通过遍历横竖两个方向的中垂线以获得有效区域图像.在畸变点周围建立校正量场,在校正量场中建立畸变点与校正点之间的几何关系,遍历每个畸变点,并根据校正关系获得校正量,获得校正图像后,为获得光滑图像,结合hermite插值算法对校正图像进行插值运算.首先实验表明,新的提取算法效率大幅提高,并获得较准确有效区域,提取有效区域后校正算法对视图主要区域的校正和纵向方向的畸变取得较好效果.上述提取算法和校正算法提高校正速度,提高校正效果,具有较强的可行性和有效性.     

一种大视场镜头的畸变校正方法

大视场镜头因其可得到较大视场的图像而获得广泛应用,但由于镜头的原因,导致成像的桶形畸变,在直接使用从镜头获取的图像时,会影响对图像的后期处理和分析。针对这种情况,在分析畸变产生原因的基础上,提出一种改进的桶形畸变校正方法。根据畸变与焦距、成像高度之间对应的变化规律提出一种改进的半球形畸变校正模型,并计算近似畸变率,以进行反向映射及双线性插值来得到校正后的图像,设置可调整的参数,给出参数的确定方法和选择范围。最后,利用畸变的对称性降低了校正的计算复杂度和时间。实验结果表明,该算法对广角镜头产生的桶形畸变获得了较好的校正结果,降低了平均畸变率误差。该算法能够准确地校正畸变图像,不需要特定模板和标定参数,计算简单容易实现。     

一种全景图像浏览器的设计与实现

全景图像存在几何畸变,全景图像浏览器的作用就是根据用户的视线方向以及观察焦距,对全景图像进行实时的畸变校正,提供给用户符合视觉习惯的局部图像.本文对现有的球面全景图像畸变校正算法进行了研究和改进,采用双线性插值、查询线性表等方法设计实现了一个高实时性、高精度的全景图像浏览器PanoViewer.     

新的桶形畸变的点阵样板校正方法

为了校正广角镜头的桶形畸变,提出一种新的桶形畸变数字校正方法。它使用点阵样板校正的方法,根据畸变图和理想图中圆点的位置关系,得出畸变图像素在X轴和Y轴方向上的偏移量曲面,采用三次B插值函数对曲面插值;由曲面插值获取像素点的偏移量,对各像素进行坐标转换得到校正图像;然后对图像进行了双线性插值的灰度重建。仿真结果表明,该方法使图像的坐标位置和灰度都得到很好的校正。     

Image interpolation algorithm on a triangular grid

A new method for constructing a fitting surface on a triangular grid is presented.Assuming images are obtained by sampling from the original scene.Conventional polynomial interpolation methods generally construct the fitting surface on a square grid.Different from existing methods,the new method constructs the fitting surface on a triangular grid which can divide the original surface more detailed and improve approximation accuracy.As the quality of the image edges plays a key role in visual effects of image,the new method uses image edges as constraints to get a triangle grid.The new method constructs a cubic polynomial patch locally using image data to approximate the original surface.Experimental comparison results of the new method with other methods show that the new method can produce high-quality images and remove the zigzagging artifact.     

拼接网格通量守恒插值算法研究

提出一种通用的拼接网格通量守恒算法应用于拼接网格"找重"过程,为拼接网格预处理提供了高效、可靠的插值方法。该算法灵活利用图形学中"多边形裁剪"原理和曲线积分公式得到拼接面上相交多边形及其面积,算法实现复杂度低,简单并健壮性较好,能够通用于结构网格和非结构网格问题。实验结果表明在大网格量、复杂拼接区域时该拼接网格插值计算方法仍能得到较理想的结果。     

受地理边界限制的Barnes插值

以地面近实时气象要素分析图Web服务为目标,提出一种基于地理边界的Barnes插值方案,实现地面气象观测数据对格点场的插值。首先使用数值微分法和种子填充法得出地理边界剪裁矩阵,进而从Barnes插值算法中分离出插值权值常量,最后将其用于格点插值分析工作。方案不仅可以改善图形分析品质,而且去除了GIS出图过程中的图形剪裁步骤,明显缩短图形分析产品所花费的时间。该技术已用于中国天气网、四川气象网、成都公共气象服务网、四川农村信息网等多个公共服务网站的二维、三维地面近实时气象要素图形分析服务。     

一种新的图像识别算法

提出了一种图像的识别算法,首先对图像进行Gabor小波变换,为了解决图像中的平移、旋转、尺度不变性,以及局部遮挡问题,对滤波结果计算其4个不变矩作为反映整体形状特征的特征向量,再对提取的特征向量利用SVM算法进行图像检测,检测结果表明该算法具有较好的抗噪性并能解决目标检测中的遮挡问题.最后利用弹性网格的方法对其进行识别.文中的检测和识别结果表明,多通道的Gabor滤波器对于纹理图像的特征描述比较充分,该识别算法有比较理想的鲁棒性和容错性,能得到较好的识别结果.     

校正靶标志物投影的识别与坐标数据提取算法

针对校正靶上标志物难以识别和提取的问题,根据校正靶自身特征提出了相应的标志物投影识别和提取方法。首先该方法消除背景颜色并使用Otsu算法获取的阈值对图像进行分割,然后使用形态学膨胀和腐蚀对分割后图像进行处理,最后根据处理的结果识别和提取出各网格线交叉点坐标并算出该领域的中心坐标。实验表明,所提出的方法能够有效地识别和提取出校正靶投影图像上网格线交叉点坐标。     

基于柱坐标B样条活动曲面模型的3D分割方法

基于长轴和短轴系列核磁共振图像重建3D左心室内外表面是提取左心室基本形态参数以及左心室运动分析的基础.提出了柱坐标B样条主动表面(CBAS)模型,将其用于3D分割左心室内外膜表面. CBAS模型的等参曲线网格由B-snake模型组成,根据短轴、长轴成像平面在3D空间中的位置关系,网格中的节点在两幅短轴及长轴图像上寻找对应的边缘点,节点间的采样点则在单一的短轴或长轴图像上获得图像能量.首先利用改进的模糊Hough变换确定短轴图像中左心室心肌内外轮廓的大致位置,其次用其构建柱坐标B样条主动曲面模型的初始表面.对左心室表面的分割过程在柱坐标下进行,使得模型在SA图像及LA图像上形状的改变能够统一为一个参数的变化,减小了模型的复杂度.最后通过与手工分割结果的线性回归分析证明了方法的准确性.     

基于小波的Bayer颜色滤波阵列上的插值

为满足专业数码相机要拍摄出高清晰度高保真度图像的要求,提出一种应用于Bayer型颜色滤波阵列的相关性小波插值算法。基于图像红绿蓝三基色之间的相关性,首先对图像进行小波分解,其次进行阀值比较,最后小波重构得到最终插值图像。实验表明,此算法插值的图像具有较高保真度,图像边缘部分更清晰,平滑,更接近原始图像。     

具有线性精度的Cuberille方法

针对Cuberille方法精度低、显示效果差的缺点，将Cuberille方法形成的小立方体侧面边界作为骨架，在其基础上蒙上一层多边形网格．多边形网格通过扩张小立方体的侧面得到，这种扩张可以弥补由Cuberille方法造成的误差，从而使多边形网格具有线性精度．详细讨论了如何确定多边形网格顶点的位置、法向量以及多边形网格的构造方法，所构造的多边形网格具有明确的几何意义．最后，分析了算法的复杂性，并且以具体实例对新方法和Marching Cube方法及Cuberille方法在显示效果和时间消耗上进行了比较．     

基于B样条插值函数的人脑MR图像非刚体配准方法

提出了一种B样条插值函数结合图像特征标记的人脑MR图像非刚体配准方法。图像的特征标记选取图像的内外部轮廓来描述,目标和源特征之间的对应关系通过距离图来自动获得。形变过程采用B样条曲面函数插值来完成。通过多级B样条插值方法,即先全局计算后局部细化的方法来逐步优化形变结果。实验表明,该算法在不失准确度的前提下,具备较快的计算速度。     

Landsat7图象系统级几何校正算法研究

Landsat7的双向扫描模式、姿态波动和增强型专题制图仪ETM (Enhanced Thematic Mapper )传感器本身的特点等必然导致遥感图象的几何畸变,同时复杂的成像几何模型也增加了几何校正的难度.为此,在研究了其成像几何模型,分析了影响畸变的因素后,给出了完整的系统级几何校正算法,包括视线产生和投影、姿态合成和重采样等,并对重采样中的间隙插值和延迟进行了深入分析,采用了简化方法.实验结果表明,校正后图象的定位精度、变形度和行间相关度达到了系统级几何校正的要求,验证了算法在保证速度的前提下,具有较高的正确性.