基于迭代拟合的集装箱角件边缘检测算法

噪声通常是影响集装箱角件图像中低层次语义信息提取精度的重要因素,传统的边缘检测算法通常通过改进滤波器和阈值来消除图像中的物理噪声和环境噪声,但是却无法去除边缘检测后的噪声,为解决这一问题,提出了一种基于迭代拟合的边缘检测算法。首先,对角件图像进行一系列预处理操作获取边缘点集,其次,使用拟合算法处理点集并且得到函数表达式,然后定义偏差值度量并计算,用于衡量目标点集到拟合或者检测结果的偏差,最后,去除定义下距离拟合结果最远的指定数量的点,如此迭代拟合直至评价函数收敛。实验结果与分析表明,该算法可以有效地去除边缘点集中的非真实边缘点,相比于传统的边缘检测算法更能去除特殊噪声,算法具有收敛速度快、准确率较高、灵活性好等特点。     

基于粒子群三次样条优化的图像边缘描述算法

针对手工选点生成的三次样条曲线无法准确地描述图像边缘的问题,以粒子群三次参数样条曲线优化算法为基础对现有的图像边缘算法进行了改进。在图像边缘上取若干点作为样条曲线的型值点,利用粒子群算法对这些型值点进行优化,使得到的样条曲线对图像边缘有很好的贴合。实验表明,该算法不仅能够快速拟合样条曲线,而且优化后的样条曲线形态能较好地贴合图像边缘轮廓。     

基于道路信息的高分辨率SAR图像道路检测

针对光学图像道路提取方法不适用于高分辨SAR图像道路提取的问题,提出一种以道路宽度和平行双边缘先验信息为依据的提取算法。算法首先采用各向异性扩散滤波滤除相干斑噪声;其次采用Canny算子和ROA算子进行边缘检测,并对图像边界的信息进行了补偿;而后利用平行线检测方法提取边缘中的平行线特征;最后采用启发式连接的思想连接断裂的线基元。采用算法仿真并对SAR图像进行处理,实验结果表明,该算法对直线和曲线型的道路都具有良好的检测效果。此外,该算法还可以用于提取机场跑道、河流等其他具有平行双边缘的地物。     

一种案件现场全景图像的精确匹配算法

图像匹配是全景图像拼接过程中的核心技术。本文针对犯罪案件现场重建过程中的图像匹配环节,提出了一种精确的匹配算法。算法首先用分割线对待匹配图像交叉分块;再采用小波多尺度变换边缘检测算法对分出的每一子模块提取边缘;运用自适应直线拟合方法在提取出的边缘中查找出角点,作为匹配的准特征点;平移分割线后再重复一遍上述准特征点提取过程,并对两次提取出的准特征点作交集运算;将运算得到的点作为最终的特征点进行图像匹配。实验证明,该算法能够精确地实现现场图像的匹配。     

一种基于随机Hough变换的椭圆检测算法研究

提出了一种有效的基于随机Hough变换的椭圆检测算法(RED).该算法首先在图像中随机选择三个边缘点,并分别以这三个点为中心选取相同大小的窗口.利用最小二乘法对这三个窗口中的所有边缘点进行椭圆拟合,然后在图像中随机选取第四个边缘点,以判断图像中是否存在一个可能的椭圆.在找到一个可能的椭圆后,通过证据收集以进一步验证这个可能的椭圆是否真实存在.仿真实验和实际图像的实验表明本文算法比其它的算法具有速度快和精度高的优点.     

单目平行线约束下的空间点坐标恢复

提出一种从单目像机拍摄的二维投影图像中恢复空间点三维坐标的简化算法.假定摄像机与空间中的一对平行线的位置关系已知,同时摄像机坐标系下平行线所在平面中的任意空间点在像平面中的投影也已知,通过射影几何可得图像坐标到目标点三维空间坐标的转换系数,即坐标转换因数,从而估计出三维空间点的坐标.实验中通过对人体行走轨迹进行估计来测试算法性能,结果表明算法简单有效,计算开销小.     

基于滑动边缘点的高斯拟合亚像素定位算法

为满足机器视觉装配过程中对加速度计零部件的精确定位要求,提出一种改进的高斯拟合亚像素边缘定位算法。该算法首先在粗定位边缘点梯度方向选取一系列邻近点。然后以粗定位边缘点为当前边缘点,选取拟合点进行曲线拟合。最后,根据曲线拟合质量动态滑动当前边缘点,重新选取拟合点并进行曲线拟合,通过滑动当前边缘点来搜索亚像素边缘点位置。仿真实验表明,在处理经过平滑加噪后的理想圆时,其定位精度优于0.012个像素。实际应用与模拟实验表明,该算法能够修正图像因粗定位不准而带来的亚像素定位误差,获得离粗定位边缘点最近的亚像素边缘点位置。与先验算法相比,改进算法具有更高的精度和实用性。     

利用提取边缘线的方法定位条形码

为解决基于图像处理方式识别条形码的问题,提出了利用图像边缘线来有效且快速定位条形码的方法。该方法首先用大津法对原始灰度图像获得一个阈值,并对图像中灰度小于此阈值的像素进行隔行隔列处理,提取边缘线。然后将图像分割成大小相等的水平条,依据质心的位置和水平条中边缘点的数量分布确定起始条。通过已知的离散直线中小阶梯最下端的边缘点来拟合直线,并得到直线倾斜角度。仿真实验比较了Sobel算子边缘检测方法和该方法提取边缘线,以及用检测直线的Hough变换方法和该方法进行直线拟合的处理效果和运行时间,结果表明了所提出算法的有效性、快速性和可靠性。     

基于模板搜索的高分辨率SAR图像机场提取方法

针对高分辨率SAR图像机场提取问题,设计了以尺度变换、边缘检测、短线提取、短线连接、平行线提取和验证识别等流程的机场提取方案,并针对机场跑道特点在短线提取和短线连接两个关键步骤上提出了新的算法。直线提取利用了边缘线的结构特征,将边缘曲线看成三种线基元的组合,能从边缘图像中快速拟合出短直线。短线连接提出了一种基于模板搜索的直线连接方法,将短直线连接问题转化为在模板参数空间里搜索峰值的问题。实验表明,本文方法简单快速可行。     

基于边缘拟合直线的遥感图像自动配准

旋转问题是目前图像自动配准中的一个难点,普通方法计算复杂度大,无法满足很多应用中实时性的要求,而基于边缘方向直方图的方法对噪声很敏感,对边缘进行直线拟合,提出了一种新的基于边缘拟合直线的配准算法。提出了边缘拟合直线角度差直方图的构建方法,并利用它对待配准图像进行旋转角度补偿,然后使用边缘点集的Hausdorff距离进行平移量估计,获得变换参数的近似值;最后以基于Renyi熵的互信息为相似性测度,利用遗传算法在粗配准的近似解的小范围邻域内快速寻找最优解进行精确配准。该方法计算简单、抗噪声性能强且能获得较好的配准精度。     

Parallel Edge-Region-Based Segmentation Algorithm Targeted at Reconfigurable MultiRing Network

In this paper, we present the parallel edge-region-based segmentation algorithm targeted at reconfigurable MultiRing network. The algorithm is based on detection of edges in the image. The 3-D image is sliced to create equidepth contours (EDCs). Three types of critical points, corresponding to three types of edges: fold edges, semistep edges, and boundary edges, are extracted in parallel from various EDCs. A subset of edge pixels is extracted first using these critical points. The edges are grown in parallel from these pixels through application of edge masks. The parallel algorithm is targeted on the MultiRing network. Various broadcasting mechanisms for utilizing the MultiRing for various stages of the algorithm are discussed. The paper also discusses how the segmentation algorithm is mapped on the MultiRing topology.     

二值图象曲线轮廓提取的新算法

从二值图象中得到曲线轮廓（简称曲线化）,在计算机辅助设计和制造（CAD/CAM）中有重要的作用,为了更有效地从二值图象中提取更高质量的曲线轮廓,提出了一种新的二值图象曲线化的算法,该算法的核心是对待拟合折线进行自动分段和对分段曲线进行三次Bezier曲线拟合,与传统的二值图象曲线化方法相比,由于它能够获得更高质量的图象边界轮廓,因而从根本上解决了点阵图象轮廓无法在线性设备（绘图仪,刻字机,数控机床等）中直接输出的问题,并避免了出现形变（锯齿效应和折线效应）的难题,经商品化刻绘软件（“文泰刻绘”）广泛使用证明,该算法具有很强的实用性,其效果和速度已接近国外同类软件的水平。     

一种印刷电路板缺陷图像边缘信息提取方法

为了较好地提取印刷电路板缺陷图像边缘信息,提出了基于二阶曲线拟合、模式聚类与阈值比较法相结合的印刷电路板缺陷图像边缘信息提取方法。首先分析了最小二乘法拟合的基本原理;然后在此基础上提出了采用二阶曲线拟合法来设定阈值进行拟合得到大致的图像边缘,并分析了其基本原理;最后在模式聚类基础上利用阈值比较法选择适当阈值截取拟合曲线得到图像边缘点、去除噪声边缘点,连接各个图像边缘点可得到缺陷图像的边缘信息。用由显微镜及CCD获取的4幅印刷电路板缺陷图像进行了实验;从实验主观效果看,用该方法提取出图像边缘信息的效果较好,图像边缘比较连续,噪声点极少;从实验客观效果评价看,用该方法所得到的图像边缘信息熵较大。实验结果表明,该方法结合了二阶曲线拟合、模式聚类与阈值比较法优点,可较好地提取出印刷电路板缺陷图像的边缘信息。     

基于灰度矩的脉搏图像亚像素特征点提取研究

在基于双目视觉脉搏图像传感器的脉搏三维信息检测中,图像特征点的提取是关键基础。为了提高脉搏图像特征点提取的精度,提出一种新的对脉搏图像特征点进行亚像素定位的算法。在完成脉搏图像的预处理后,对脉搏图像进行基于灰度矩的亚像素边缘检测,结合最小二乘拟合法得到圆形标志中心点,最终实现脉搏图像的特征点提取。实验结果表明该算法能够准确定位脉搏图像特征点,精度可达到0.03~0.04像素,为后续双目视觉的立体匹配及脉搏三维形态的重构奠定了基础。     

虚拟演播室的一种虚拟无缝合技术方案研究

研究了虚拟演播室中,节目主持人实拍图象与计算机生成的虚拟环境的一种无缝合成技术,提出了用以视频对象分割边缘等分抽样点为型值点的闭合B样条曲线,建立视频对象的平面格网真实感图形的算法,并用于虚拟演播室中节目主持人图象的真实感图形建立,通过对单个节目主持人视频摄像输入的实验,对算法的可行性进行了验证,实验结果表明,该算法对视频对象做基于分割边缘线拟合的简单三维重建是有效的,且具有自适应性。     

基于立体视觉的平面圆参数高精度测量算法*

针对目前平面圆的圆心和半径测量方法存在的不足,提出一种基于立体视觉的平面圆参数高精度测量方法。该方法首先根据边缘分组算法和二次曲线椭圆拟合判别算法提取双目图像中的椭圆特征;其次利用分段立体匹配算法获取平面圆特征上部分点的三维坐标;最后通过三维平面拟合、坐标转换、平面圆拟合以及坐标反变换获取平面圆的圆心和半径参数。实验结果表明,该方法有效地减小了平面圆透视投影引起的畸变误差,提高了平面圆参数的测量精度。     

基于改进Snake模型的图像分割方法

Snake（主动轮廓线）模型即能量最小化运动曲线模型,最初由Kass在1987年提出,具有良好的获取特定区域内目标边缘的能力,是一种极为有效的图像分割方法。针对传统Snake模型对初始轮廓的依赖性问题,利用围绕目标形心的圆环间平均灰度差异来确定初始轮廓点,对噪声的干扰有一定的抑制作用,并减少了人工选取的工作量。通过离散Snake算法与分段DP算法的有效结合来获取图像的特征边缘点,以提高Snake算法的收敛速度。最后利用单调性原则对边缘点进行分区,在各个单调区间内采用曲线拟合的方法来获得连续的图像边缘。实验结果表明,基于改进Snake模型的图像分割方法可以从图像中提取连续、封闭的边缘曲线,能够较好的将目标从图像中提取出来。     

多线激光V型焊缝图像特征提取与轨迹识别

为了减少焊缝识别中传感器安装位置带来的前置误差，提高识别精度，设计了一款多线激光传感器，对多线激光在V型焊缝上的图像进行处理得到焊缝轨迹。提出一种基于动态不规则感兴趣区域的图像分割方法，将多条激光分割后并行处理。单条激光线图像预处理后以像素行灰度值之和的极大值确定激光条纹所在行，对激光条纹分段拟合后求交点，得到坡口边缘与焊缝位置的特征点，并将焊缝位置特征点拟合得到焊缝轨迹。根据所提出的算法编写了焊缝轨迹识别程序，并进行实验，结果表明，所提出的算法识别焊缝走向误差在0.5°之内，符合焊缝跟踪的要求。     

一种快速有效的虹膜图像预处理方法

为解决虹膜识别中的虹膜定位时间较长、虹膜内边界变形、眼睑和睫毛普 遍存在的问题,提出了一种新的虹膜图像预处理方法,该方法对虹膜图像采用数学形态学算 子对图像进行处理,合理有效地减少了边缘图像中非虹膜的边缘点;然后对图像直方图采用 双直线拟合直方图求取检测眼睑和睫毛的阈值。对中科院自动化所CASIA-IrisV3 虹膜数据 库的实验结果显示,提出的虹膜图像预处理方法准确快速,能合理有效去除眼睑和睫毛。