改进的多视图点云数据配准方法

传统最近点迭代(ICP)算法在进行点云数据配准时,由于待配准的点集数据量很大,每个点云都要遍历一遍,所以时效性不高而且误匹配率大。针对此问题,提出先用Canny边缘检测算子对点云数据进行预处理,以此简化预处理点云的数据量,然后用K-D树搜索数据,最后再用ICP算法进行点云配准,以此来达到加快配准速度。实验证明,该方法灵活实用,简化了待匹配的点云集,能很好的解决传统最近点迭代算法中匹配慢的问题,可以很好的满足工程需要。     

基于似然函数EM迭代的红外与可见光图像配准

为了实现红外与可见光图像的自动配准,提出了基于似然函数EM迭代的图像配准算法。该算法以图像边缘作为配准点特征,将异源图像配准转化为边缘点集配准。通过点集的高斯混合建模建立了点集配准似然函数,以该函数作为目标函数,仿射变换参数作为优化变量,利用EM迭代优化方法进行最优变换参数求解。迭代过程中,引入基于概率密度自适应阈值分割的外点剔除机制,解决了外点对目标函数的干扰问题,实现了边缘点集的精确配准。利用实测的可见光和红外图像进行了算法验证,证明了该算法的有效性。     

一种脊柱图像快速重建与配准方法

为提高传统脊柱图像三维重建与配准速度和精度,提出一种基于传统立方体(MC)算法和迭代最近点(ICP)算法的快速重建与配准方法。首先利用双边滤波对CT图像进行预处理,基于区域生长的思想改进MC算法,完成三维重建并获取脊柱三维模型和点云模型。然后采用ISS算法提取脊柱点云关键点,求取关键点的快速点特征直方图(FPFH),基于采样一致性(SAC-IA)方法完成初始配准,从而改善2片点云的初始位姿。最后通过K-D树加速寻找最近邻点对,并引入基于欧式距离的权重系数改进ICP算法,实现精配准。试验结果表明：重建速度较传统方法提高20%,配准速度较传统统方法从177.8s提高到41.2s,且配准结果平均误差为2.81*10^-1。     

应用改进迭代最近点方法的点云数据配准

提出了基于点云边界特征点的改进迭代最近点(ICP)方法来提高逆向工程中点云数据配准的效率和精度.首先,提出了基于点云边界特征点的初始配准方法.对点云最小包围盒进行三维空间划分,建立空间网格模型;运用边界种子网格识别及生长算法,从点云边界提取特征点,运用奇异值矩阵分解法(SVD)求出点云的变换矩阵,得到初始配准结果.然后,提出了改进的ICP精确配准方法.对点云对应点赋予权重,剔除权重大于阈值的点,通过对目标函数引入M-估计(M-estimation),剔除异常点.最后,在初始配准的基础上,运用改进的ICP方法精确配准.对经典ICP方法和改进ICF方法做对比实验,结果显示,改进方法的配准效率提高了70％以上,误差减小到0.02％.实验表明,本文方法大幅提高了点云配准的效率和精度.     

一种图像配准的超分辨率重建

提出了一种具有子像素级精度的图像配准方法,并通过迭代反投影算法进行超分辨率重建.介绍了基于3参数模型的图像配准方法并提出了基于4参数模型的图像配准方法,由于没有直接将旋转角度参量引入到运动模型中,有效地避免了原方法中泰勒级数展开时的小角度假设.最后,根据配准算法所得到的子像素级运动信息,用迭代反投影算法进行超分辨率重建.分别对多幅具有较大运动的模拟及真实的低分辨率图像进行实验,结果表明:该配准算法取得了更高的精度,平均平移误差减少了0.026 1 pixel ,平均旋转角度误差减少了0.356 4°;重建图像具有更好的视觉效果,平均PSNR值提高0.75 dB.本文方法可以被广泛地应用于相互间主要存在平移和大角度旋转的多幅低分辨率图像的大倍数超分辨率重建,可满足实际应用要求.     

一种改进的ICP算法在多视配准中的应用

在反求工程中,多视配准是三维数据点采集和处理中必不可少的环节,直接影响到三维数字化的整体精度和后续的模型重建工作。ICP算法在粗定位的基础上已经成为多视精确配准的一种标准方法。作者在分析ICP算法及其改进算法的基础上,进一步提出了一种改进的基于空间分割排序的ICP算法。实例证明,该算法具有良好的计算性能。     

一种基于表格迭代的仪表故障诊断方法

一种基于表格迭代的仪表故障诊断方法＊戴文战（杭州商学院电子系杭州３１００３５）１引言由于系统规模的不断扩大和复杂程度的提高,人们迫切要求提高系统的可靠性。在系统发生故障时,如何迅速地找到故障源位置,这一问题已越来越引起人们的关注。本文提出一种基于表格...     

结合仿射变换和多层B样条配准的湍流畸变图像校正

为解决大气湍流引起的图像抖动和图像偏移问题,提出了一种结合仿射变换和多层B样条配准的图像校正方法。由于湍流像素偏移具有非线性和随机性,且序列中常伴有成像系统运动引起目标全局运动,该方法将像素校正分为整体运动校正和局部非刚性配准两部分。采用仿射变换描述目标整体运动;引入多分辨率策略处理像素偏移,利用多层B样条对湍流引起的局部形变进行非刚性配准。基于对称约束的代价函数,通过梯度判定感兴趣区域,进一步细化控制点网格提高B样条配准精度。最后,采用有限内存拟牛顿法优化代价函数,得到像素偏移量,实现畸变图像的像素校正。对真实图像和实际序列图像分别进行了实验,结果表明:该方法能够有效降低湍流造成像素偏移畸变,在噪声和模糊干扰下校正结果依然理想。     

轮对轮辋厚度检测中图像配准方法研究

针对轮辋厚度参数的在线检测,提出了基于双相机的轮辋厚度参数检测方法,其中图像配准是影响该参数计算的重要因素。在分析轮对轮廓线图像特点的基础上,提出了利用配准板特征点的图像配准方法,设计了图像配准步骤,采用仿射变换作为图像配准中的变换模型。为保证配准精度,在综合考虑配准板上特征点的数量和特征点的分布的基础上设计了配准板。通过图像配准实验,提取了配准板特征点坐标,求解了仿射变换矩阵。实验表明,该方法的配准精度为2个像素。     

基于迭代变形的多源数据融合技术

通过获取的数据进行三维建模的精度直接影响后续的设计与加工制造。目前数据采集有多种方式,而单一数据源建模已经难以满足需求,为解决这一问题,提出一种多源数据融合方法。首先运用基于启发式搜索策略的特征线提取算法提取固定模型的融合区域,然后采用迭代最近点算法实现两模型的空间位置匹配,最后基于迭代拉普拉斯变形对两模型进行表面形态融合,实现两者之间融合。数据源采用下颌CT数据以及光学三维扫描模型,试验表明该技术路线稳定可靠,融合过程无形态扭曲,最终结果反映物体真实物理结构,得到既有表面高精度又具有内部结构的三维模型。     

加速矩阵迭代收敛的加权参数

在传统的矩阵迭代法求解特征值的迭代过程中加入一个加权参数,加快了迭代的收敛速度,可以大幅度减少计算量,提高了计算效率。     

Hierarchical control strategy for a three-phase 4-wire microgrid under unbalanced and nonlinear load conditions

This paper proposes an improved hierarchical control strategy consists of a primary and a secondary layer for a three-phase 4-wire microgrid under unbalanced and nonlinear load conditions. The primary layer is comprised of a multi-loop control strategy to provide balanced output voltages, a harmonic compensator to reduce the total harmonic distortion (THD), and a droop-based scheme to achieve an accurate power sharing. At the secondary control layer, a reactive power compensator and a frequency restoration loop are designed to improve the accuracy of reactive power sharing and to restore the frequency deviation, respectively. Simulation studies and practical performance are carried out using the DIgSILENT Power Factory software and laboratory testing, to verify the effectiveness of the control strategy in both islanded and grid-connected mode. Zero reactive power sharing error and zero frequency steady-state error have given this control strategy an edge over the conventional control scheme. Furthermore, the proposed scheme presented outstanding voltage control performance, such as fast transient response and low voltage THD. The superiority of the proposed control strategy over the conventional filter-based control scheme is confirmed by the 2 line cycles decrease in the transient response. Additionally, the voltage THDs in islanded mode are reduced from above 5.1% to lower than 2.7% with the proposed control strategy under nonlinear load conditions. The current THD is also reduced from above 21% to lower than 2.4% in the connection point of the microgrid with the offered control scheme in the grid-connected mode.     

压杆稳定设计的直接迭代法

研究了一种压杆稳定设计的迭代法——直接迭代法,利用Maple编写了压杆设计迭代法的计算机程序。对迭代法程序进行了系列算例设计。用直接迭代法设计了连杆的圆截面直径:对于给定不同的柔度初始值,其结果在各柔度范围内都是收敛的。对不同给定参数(杆长,支承,轴向压力),系列设计了截面直径。实例表明:直接迭代法适合截面是规则图形的压杆稳定性设计。迭代法与Maple语言相结合设计压杆,稳定性好,精确性高,可靠性强,快速、便捷,大大提高了计算效率。所编的程序可进一步扩充,扩大其应用范围。     

一种基于仿射变换的三角形交通标志矫正方法

为了准确地检测交通标志,需要将汽车智能辅助驾驶系统拍摄到的倾斜图像矫正为无倾斜的标准图像。提出了一种基于仿射变换的三角形交通标志矫正方法,根据三角形交通标志共有的形状特性,提取出交通标志的边缘,求出三角形三边所在直线方程的交点及三条边的中点共六个特征点的坐标,与一个预先设定的标准正三角形的顶点及各边中点相对应,通过仿射变换将倾斜的交通标志矫正,得到一个与标准三角形交通标志仅差一个缩放因子的标准图像,为后续的交通图像识别打下基础。     

一种彩色印刷图像套印检测新方法研究

提出了一种印刷品检测方法,用印刷图像信息取代套印控制条来检测套准。首先,把CCD采集到的印刷品图像从RGB色彩空间转换到CMYK色彩空间,并分解成C、M、Y、K(青、品、黄、黑)4个通道。之后求出C、M、Y、K通道图像的边缘,计算C、M、Y边缘图像和基准K边缘图像的距离边缘共生矩阵(distance edge cooccurrence matrix,DECM),即可求出四色套印偏差。通过仿真和实验证明本算法检测印刷品套准具有较高的精度,符合国家印刷行业标准规定的套准精度要求。为印刷机的工作状态的调整提供可靠的数据。     

面向复杂毛坯小余量加工的层次化快速约束配准算法

针对复杂结构毛坯的小余量数控加工中很容易出现局部加工余量不足的问题,基于毛坯表面的点云测量数据,提出了一种层次化快速约束配准算法,从而实现加工余量的优化分配。首先通过建立一个知识向导模型并应用局部微分信息,自动分离出毛坯上需要分配余量的各待加工表面,并分别施加最小余量约束,在确定各待加工表面上参与约束配准优化的初始点集的基础上,采用广义乘子法将初始配准点集与设计数模进行约束匹配;然后采用迭代方法将不满足余量约束的测点追加到当前配准点集中,直到所有待加工表面的测点满足余量约束。实验结果表明,该配准算法在最大程度满足余量约束的前提下,显著提高了点云数据的配准效率。     

基于图象处理的复杂指针式仪表的识别

根据仪表的结构特点,提出了复杂的指针式仪表的识别方法.对实现其功能的主要方法做了介绍,如阈值迭代二值化、边界跟踪、Hough变换的目标信息的提取、模板匹配.     

一种煤矿监控图像的去噪增强方法

煤矿井下特殊的环境使得监控图像的质量不尽如人意,本文针对监控图像的特点设计一种基于自适应中值滤波和灰度变换的去噪增强方法,并用MATLAB7.0软件进行仿真实验。结果表明,该方法能在有效去除噪声的同时有效保留图像细节,使图像对比度显著增强,图像视觉效果好,满足监控系统图像的要求。