基于SIFT算法红外搜索系统序列图像拼接实现

为了实现将红外搜索系统的单帧的红外序列图像拼接成大范围全景图像,根据红外搜索系统序列图像特点,提出了一种基于SIFT特征点检测的图像配准算法,并进行了仿真验证,从仿真的效果看该算法具有良好的配准和显示效果。     

基于ROI的高精度红外全景拼接算法研究

针对红外图像空间分辨率低、视场窄,导致图像配准率低、实时性差的问题,提出一种基于感兴趣区域(ROI)的高精度红外全景拼接算法。该算法首先根据两张相邻图像的近似位置关系,求取图像间的ROI;接着,在ROI窗口中提取尺度不变特征变换(SIFT)特征点并将其作为运动目标,结合KLT(Kanade-Lucas-Tomasi)实时跟踪算法确定待配准图像中特征点的位置信息并进行匹配;然后采用随机采样一致性(RANSAC)算法剔除误匹配点对;最后利用像素级融合法消除拼接痕迹,合成一幅分辨率稳定、视场宽的红外全景图像。经实验验证,该算法与传统SIFT算法相比,配准率提高了3.491%,运行时间约提高了50%,能够准确、有效地实现多帧红外图像的无缝拼接。     

基于Harris角点的KLT跟踪红外图像配准的硬件实现

提出了一种基于Harris角点的KLT跟踪图像配准算法用于解决红外搜索跟踪系统中红外图像配准问题。该算法首先对红外序列图像进行Harris角点检测,选取合适的角点作为跟踪点,对跟踪点进行KLT跟踪,通过KLT算法计算出序列图像间的位移量,从而实现红外图像配准。整个算法在DE2-115系统平台上实现,采用CycloneIV系列的FPGA,在Quartus13.0软件上利用Vhdl编写和调试Harris角点检测、KLT跟踪以及匹配程序。最后结论表明,该算法能满足红外图像配准的精度和稳定性,并且FPGA在图像处理中可以提供更高的运算速度,更能满足图像配准的实时性要求。     

结合小波模极大值和改进Hausdorff距离的电路板红外图像配准

电路板红外图像具有背景区域灰度单调、元器件发热区域轮廓模糊、噪声高、对比度低等特点,对配准精度和稳定性有很大影响。针对这些特征,提出了结合小波模极大值和改进Hausdorff距离的红外图像配准方法。首先用小波模极大值的算法提取边缘曲线;然后对传统Hausdorff距离进行改进,边缘曲线分段,并建立匹配基本单元;其次对基本单元粗匹配,压缩搜索空间,再进行精匹配,找出最优变换。最后采用Matlab进行仿真,实现图像精确配准。对比实验结果表明:该方法明显提高了配准精度,显著改善了配准稳定性。     

红外搜索跟踪系统中实时图像配准的研究和实现

为实现在红外探测器运动的条件下地面弱小目标的快速搜索与跟踪,提出了一种基于相位相关法配准和角点法配准相结合的红外图像配准方法实现对红外图像的运动补偿。根据相位相关法配准和角点法配准的特点,首先利用相位相关法对运动中的红外图像进行粗配准,然后利用相位相关法配准的结果作为角点法配准的先验信息实现图像的高精度配准。实验结果表明该算法能够在不降低配准精度的条件下,实时地为红外搜索跟踪系统提供红外图像的位移信息,有效地提高了红外搜索跟踪系统对弱小目标的检测率和检测精度。     

基于离线标定的全景视频快速拼接算法设计

针对实际条码识别系统中全场景监控和传统图像拼接算法速度慢的问题,提出了一种基于离线标定的快速全景视频拼接算法.在实际应用中多台相机位置固定,采用离线标定计算出图像拼接的单应性矩阵,在实时拼接中直接加载该矩阵进行计算,从而省去了大量的特征提取和配准时间.为了提高图像特征的配准精度,设计了一种改进的SIFT(Scale-I...     

一种基于BRISK改进的SURF红外图像拼接方法

在红外图像拼接技术的实际应用中,除了追求较高的拼接精度外,还应尽可能地提高拼接速度以满足实时性的要求。本文结合红外图像拼接技术的实际应用需求,将BRISK二值描述子和Canny边缘检测应用于SURF红外图像拼接,提出一种改进的SURF红外图像拼接方法。改进的红外图像拼接方法在特征点提取阶段将SURF特征点检测、Canny边缘检测和BRISK二值描述子有效结合,生成边缘SURF-BRISK特征点;在特征点匹配阶段采用自适应阈值的层次聚类方法作为搜索策略,并采用RANSAC算法剔除误匹配的特征点;在图像融合阶段采用渐入渐出的融合方法消除图像拼接缝隙。实验证明,本文所用红外图像拼接方法在对复杂场景下的红外图像进行拼接时,有效地提高了配准精度和拼接速度。     

融合SIFT的B样条红外图像非刚性配准

手持式广角镜头红外热像仪所拍摄的不同时刻红外图像具有刚性形变和非刚性形变,传统图像配准算法很难同时矫正刚性形变与非刚性形变,针对该问题,提出一种融合SIFT的B样条配准算法。首先在待配准图像中建立控制网格,其次运用SIFT算法寻找待配准与基准图像间的匹配点对,剔除错误匹配点对并计算出待配准图像与基准图像间的刚性变换参数,接着对控制点进行刚性变换,最后以局部强度和为测度函数,运用B样条非刚性配准算法对广角镜头引起图像的非线性进行矫正。对比实验结果表明,本文算法具有很高配准精度,能够满足实际工程精度要求。     

针对红外焦平面非均匀校正的快速图像配准方法

为了解决红外焦平面非均匀算法中出现的运动估值问题,提出了一种新的快速图像配准算法.该算法对传统光流方程计算配准精度的方法作了改进,利用基于投影信息的一维光流方程计算小数像素位移.通过与其他算法的配准效果比较,证实该算法具有配准精度高、计算复杂度低等优点.     

基于旋转不变性的红外序列图像自动匹配

红外序列图像的匹配处理是在一系列红外图像内寻求像素点对应关系的过程,它直接涉及并影响到红外图像配准的精度,是视频目标识别、定位、跟踪等处理的关键技术之一.匹配中为了加快搜索速度,采用了金字塔策略.针对红外图像信噪比低的特点,预处理时引入了小波阈值算法对红外图像进行滤波处理;针对无人机红外序列图像间旋转角度大的特点,采用SIFT算法对灰度序列图像进行了匹配,并结合相关系数控制的方法,进一步去除错配点.匹配时不受传感平台较大角度旋转的影响,从而取得了良好的效果.     

基于脉冲耦合神经网络的红外图像拼接

创建高分辨率的宽视角的拼接图像为图像处理、计 算机图形学等交叉学科学研究的新领域,针对传统的基于边缘的拼接算法对噪声比较敏感, 红外图像噪声干扰严重与信噪比低的特点,提 出一种基于脉冲耦合神经网络(PCNN,pulse coupled neural network)的红外图像拼接算法 。采用PCNN仿生物视觉角度,提取图像的边缘信息;采用Hausdorff距离作为配准的相似性 测度,计算出最优配准参数进行图像拼接;使用加 权平均方法,实现拼接图像的融合,提高拼接图像的视觉效果。实验结果表明,本文算法能 够实现图像的精确拼接,对噪声具有较好的鲁棒性,并提高了搜索效率,减小了计算量。     

基于矩阵恢复的红外偏振图像分区配准算法

由于红外偏振图像具有灰度分布差别大、特征信息不明显等特点,传统区域或特征的配准算法精度难以满足红外偏振信息解析要求。从图像间相似性出发,以矩阵秩作为图像相似性的度量,提出了一种基于矩阵恢复的红外偏振图像分区配准算法。将一组待配准图像组成变化矩阵,并分解成低秩和稀疏两部分。以低秩变换矩阵核范数与稀疏变换矩阵1范数的和为目标函数,利用增广拉格朗日乘子法求得目标函数值最小时的各区域变换参数,加权平均后得到图像组的配准结果。实验结果表明,该算法配准变换参数误差小于0.02 pixel,且对噪声不敏感。     

一种用于红外与微光图像配准的改进型SURF算法

针对红外与微光图像配准的特殊性, 为了减少配准计算量,提出了一种从主方向确定和特征点描述 两方面加以改进的加速鲁棒特征(Speeded Up Robust Feature, SURF)配 准算法。首先检测微光图像和红外图 像的边缘,然后用改进型SURF算法提取两种图像边缘上的特征 点,并采用最近邻距离法对原始特征点进行筛选。在得到较高精 度的特征点后进行粗匹配。接着用随机抽样一致 性(RANdom SAmple Consensus, RANSAC)算法对一次筛选后的 特征点进行精匹配。最后利用精确的特征点建立变换模型,并 将重采样后的待配准图像与参考图像实现配准。实验结果表明, 该算法不仅可以解决红外与微光图像的配准问题,而且在匹配精度和 算法运算时间等方面的表现均优于原始SURF算法。     

一种基于深度和局部特征的分布式光电图像配准方法北大核心CSCD

针对分布式光电成像系统采集的红外和可见光图像在配准时易受噪声影响,配准精度不高问题,提出一种基于卷积神经网络深度特征和RIFT局部特征的图像配准算法。首先基于改进的AVIRnet提取待配准红外和可见光图像的卷积深度特征,利用深度特征进行初匹配,得到初步的空间关系;然后在重叠图像区域内提取RIFT特征点;最后对局部特征点进行修正,得到最终的匹配点对,估算出精确的变换矩阵。实验结果表明:本文方法通过深度特征和局部特征两次匹配,对非线性辐射差异具有不变性,满足了分布式光电红外和可见光图像配准的精度要求。     

基于图像分析的电力设备故障检测技术研究

电力设备过热故障可以通过采集的红外图像进行识别。因此,提出基于红外热图像分析的电力设备热故障检测技术,该技术下的电力设备热故障检测系统由图像采集模块和红外图像检测模块构成。通过红外图像配准方法,确保电力设备红外图像的采集位置同原始位置一致,提高总体热故障检测的精度。依照数据库中已经完成设置的电力设备图像特征点位置,采集完成红外图像配准区域的温度信息。凭借温度信息相互对比获取的结果,实现电力设备热故障检测,并且发出警报。给出了拉普拉斯锐化算法的关键代码,以实现对电力设备红外图像的锐化处理,提高图像清晰度。实验结果说明,所提出的技术在检测电力设备热故障过程中,具有较高的检测精度和鲁棒性。     

改进最佳缝合线的红外图像拼接方法

变电站场景的红外图像受噪声干扰大、纹理信息不明显,拼接过程中易出现拼接痕迹或重影现象。针对上述问题,本文提出一种改进最佳缝合线的红外图像拼接方法。该方法首先采用SIFT算法提取图像区域特征,实现图像配准;然后在两幅图像的重合区域上引入局部权重系数,并对图像颜色差异强度进行形态学操作,减少红外图像的噪声干扰,以此改善能量函数图的纹理信息。最后,利用动态规划改进缝合线搜索准则,在图像重叠区域搜索出最佳缝合线。实验结果表明,与渐入渐出法和最佳缝合线法比较,本文方法在拼接后图像的平均梯度、图像清晰度和图像边缘强度均有所提高,融合区域过渡更平滑自然,拼接痕迹明显减少。     

基于各向异性尺度Junction的图像拼接

图像拼接一般采用特征点匹配和全局变换,特征点仅包含位置信息,无法表达图像局部结构信息,且全局变换模型只适用于旋转拍摄和远距离拍摄情况,当图像视角变化较大时,容易产生明显的配准误差,影响拼接图像的质量。为解决这个问题,提出了一种基于各向异性尺度Junction特征的图像拼接方法。Junction不仅包含点特征信息,还具有线特征信息,表达了图像重要的局部几何结构。基于Junction特征的配准在特征点配准的基础上,利用分支线信息进一步约束和优化配准,同时结合局部单应变换模型,可以较好地容忍图像局部变形,从而提高配准精度,改善拼接效果。实验验证了本文算法的有效性。      

基于SLER检测的红外与可见光图像自动配准

针对可见光图像和红外图像配准问题,提出了一种新的自动配准方法.该算法通过同级极值区域检测子在灰度梯度图像上提取仿射协变区域.然后利用超图匹配算法确定匹配点对实现图像配准.该方法尤其适合于红外图像的质量或者边缘比对应的可见图像质量或边缘差情况下的异模配准.对一些具有挑战性的图像对进行试验,实验结果表明我们提出的方法比其他方法获得了更好的性能.     

基于ROI互信息的电路板红外图像配准技术

电路板的红外图像配准是电路板红外图像故障检测系统中的重点研究内容,由于电路板红外图像背景区域灰度单调,元器件发热区域轮廓粗糙,且伴随着大片受环境影响的辐射区域,对配准精度和配准效率产生很大影响。结合这些特点,利用相位一致性提取电路板发热芯片轮廓,再将轮廓内的区域用区域增长法提取为电路板红外图像ROI,基于ROI的图像配准不仅最大限度地保留了图像信息,又显著降低互信息运算量。实验表明:相对不进行ROI提取的图像配准算法,本文算法能够在保证配准精度的前提下大幅提高配准效率,具有一定的实用性和鲁棒性。     

光学拼接系统中基于模板的图像配准

为了扩大成像系统的视场,设计了一套视场拼接系统。系统中,整个像面被分割成4部分,并分别由4个图像传感器接收,将4幅图像拼接可以获得完整的图像。将基于特征点的图像配准算法应用到光学拼接系统中,实现4幅图像的配准。由于4幅图像边缘有较严重的渐晕现象,为了提高图像配准的稳定性,提出了基于模板匹配的配准算法。将模板法和直接配准法的结果进行了对比,实验表明,模板法能够给出稳定的配准结果,从而能够保证配准的精度。