一种基于横截面特征的车道线检测方法

车道线检测是自动驾驶的基本任务之一,提出了一种高效稳定的车道线提取拟合和跟踪的算法。根据车道线的截面特征逐行提取车道线特征点,并使用连通域聚类滤波,与传统的霍夫算法相比降低算法复杂度,提高运行效率。将提取的车道线特征点区域分成近视场和远视场,并分段拟合,提高拟合精度。使用卡尔曼滤波算法对车道线的端点和斜率进行跟踪,以此缩小感兴趣区域,提高运行效率。实验中,该方法能够完成多种不同场景下的车道线检测,证明了该算法具有良好的鲁棒性和实时性。     

运用旋转无关特征线实现景象匹配

为了寻求一种高效可靠的景象匹配算法,使其在复杂背景下具有尺度无关,抗旋转、光照变化和图像轻微畸变的特性,对基于特征线的景象匹配算法进行了研究.受人眼视觉系统(HVS)的启发,利用类似人眼视觉皮层滤波器组的处理方式,提出一种新的基于特征线的景象匹配方法.该方法利用向量描述特征线来完成图像间的匹配,相比特征点的匹配算法具有特征数量少,信息丰富的特点.介绍了利用提出的方法进行特征线的提取、表征与匹配的过程,总结了该匹配方法的效果和特点.实验表明,这种基于特征线的景象匹配算法可以完成复杂背景下图像间的匹配,克服了旋转和尺度缩放,并具有很好的鲁棒性,匹配精度优于1 pixel,满足了自动景象匹配的稳定可靠、精度高、抗干扰能力强等要求.     

基于曲率突变分析的点云特征线自动提取

点云特征线提取是点云模型重构的基础,国内外对此从边缘检测、特征线跟踪和面域分析等方面展开了研究,但由于存在模型多样性、点云数据噪声和不完整性、特征复杂性等问题,看似简单的特征线自动化提取很难实现。从曲率突变点隐含了点云特征线这一论断出发,借鉴图像处理中的区域分割和边缘检测思想,提出了特征线提取中的聚类、细化、分段和排序方案。在具体实现中分别提出了基于连通区域聚类的备选点集分离算法,基于局部影响区域腐蚀的点集细化算法,以及基于组合搜索准则和主成分分析(PCA)双向搜索的特征线分支截断和排序算法。在对比实验中,确定了算法关键参数曲率突变点比例w和方向夹角阈值θT的推荐值,并与类似算法对比能提取更多的特征点;在模型实验中,简单几何模型的特征线提取正确率达到了100%,复杂机械零件模型和艺术品模型的特征线提取正确率均达到了85%以上,取得了预想的棱线和特征轮廓线提取效果。算法具有通用性和可扩展性,通过程序优化可获得更好的特征提取效果。     

基于线阵CCD的特征标志线检测系统

针对目前印刷包装行业对特征标志线的位置检测精度要求越来越高的情况,提出了一种基于线阵CCD的特征标志线位置检测的实现方案,并提出像元补偿和边缘位置差值求取算法等处理方法,详细介绍了系统硬件和软件的实现过程．该系统具有集成度高．抗干扰能力强．测量范围宽,检测精度高的特点,而且有两路模拟量输出．一路数字量输出,可满足多种特征标志的位置检测要求．     

关于截面线数据特征线提取的研究

特征线的提取是逆向工程中的关键环节之一,截面线数据作为逆向工程中重要数据来源对其进行特征线提取研究有着重大意义。近年来,对于特征线提取的研究大都针对于点云和三角网格数据,对于准有序的截面线数据的研究较少。提出一种截面线数据特征线自动提取的算法,光顺截面线轮廓,去除噪点和误差较大的点;计算离散曲率,曲率突变的点即为特征点;提出特征线自动生成算法,自动识别分叉点,偏差点,将得到的特征点集拟合生成光滑特征线。     

基于法向量区域聚类分割的点云特征线提取

针对逆向工程领域中散乱点云模型过渡线及细节特征线提取不完整问题,提出一种法向量区域聚类的特征线提取方法。采用自适应邻域的主成分分析法估算模型的法向量,利用萤火虫算法优化的模糊C均值聚类算法对法向量的进行聚类实现模型的有效分割。构造点集剔除与合并准则从各分割块边界点集中析取候选特征点,再以局部邻域主轴方向为基准提取特征点。实验结果表明：简单模型的特征线基本可准确完整提取,相对复杂模型的特征线数量提取率可达90%,长度提取率达到了85%。算法具有良好的自适应性和准确性,能有效提取点云模型尖锐特征和细节特征,并尽可能多地保留模型过渡特征。     

面向集成制造的改进ORB图像匹配方法

图像匹配是计算机视觉应用研究的主要内容。针对ORB(Oriented FAST and Rotated BRIEF)图像匹配方法不具备尺度不变性和匹配精度低的问题,提出一种基于改进ORB算法的图像匹配方法。在特征点检测阶段,ORB和SURF(Speeded Up Robust Feature)同时检测特征点,首先采用oFAST(oriented-FAST)与SURF算法检测左右图像特征点,然后使用rBRIEF(rotation-aware BRIEF)描述子描述特征点;在立体匹配阶段,采用Hamming距离对特征点进行粗匹配的基础上,引入极线约束筛选特征点并进行精匹配,减小匹配搜索范围,加快匹配速度,提高匹配准确率。实验结果表明,所提改进ORB算法点对数平均值是SURF算法的1.5倍左右,匹配速度平均值比SURF算法提高了22%,准确率比SURF算法提高了2倍,比ORB算法提高1.7倍,从而证明所提改进ORB算法,具有匹配点数多、速度快、准确率高的特点,且具有尺度不变性。所提方法可应用于目标识别、目标跟踪、三维重建、缺陷检测等领域。     

基于动态划分感兴趣区域的车道线检测算法

车道线检测一直是无人驾驶系统的研究热点之一。随着路况复杂程度的增加,对车道线检测效率和检测精度也不断提出更高的要求。提出一种基于动态划分感兴趣区域的车道线隔行检测算法。通过动态划分感兴趣区域将天空、当前车道两旁干扰因素等有效去除,减少了80%左右的检测量,同时也很大程度上避免了误检。在边缘点提取算法中,将检测区域划分成几个小区域,分别提取其边缘点,并采用隔行方法对其检测,最后再将提取到的这些边缘点运用最小二乘法和三次样条曲线拟合出车道线,有效提升了车道线检测算法的实时性和准确性,并且适用于多种试验环境(如雾天、雨天和夜间)。     

一种基于结构光双目视觉的特征匹配算法研究

特征点匹配在图像检索、三维测量、模式识别等技术中起着重要的作用。使用MATLAB软件剪切图像并细化线结构光光线条纹。经理论分析SURF算法优缺点,提出了一种基于SURF算法特征点提取的改进算法。用C语言编写改进后的特征提取算法,通过MATLAB软件实验对比两种算法的特征点提取结果并且编写程序实现后期的特征匹配。实验表明:该算法基本满足双目视觉立体匹配的要求,对于线结构光三维测量技术具有重要的理论意义和实用价值。     

激光视觉传感的焊缝成形测量

利用线激光视觉传感技术测量焊缝成形尺寸,关键在于准确提取焊缝特征点。针对常用的斜率解析法与斜率截距法在提取复杂焊缝特征点时定位精度及稳定性较低的问题,在常规斜率截距法的基础上,提出一种改进的焊缝特征提取算法实现复杂焊缝特征点的识别。根据焊缝中心条纹寻找焊缝轮廓最高点,利用常规截距法提取焊缝候选特征点,根据焊缝最高点与候选特征点的几何关系确定焊缝特征点。试验结果表明,对于复杂焊缝改进后的算法提取的焊缝特征点精度及可靠性高于一般焊缝特征检测法,能有效提高焊缝特征点的检测精度及可靠性。     

基于特征约束的四边形网格划分算法

鉴于有限元分析的特殊需要，提出了一种基于特征约束的四边形网格划分方法。将特征约束分为点约束和线约束，分别采用不同的方法进行处理，然后利用改进的铺砌法进行网格划分。从而生成质量良好的四边形网格。     

REVERSE MODELING FOR CONIC BLENDING FEATURE

A novel method to extract conic blending feature in reverse engineering is presented. Different from the methods to recover constant and variable radius blends from unorganized points,it contains not only novel segmentation and feature recognition techniques,but also bias corrected technique to capture more reliable distribution of feature parameters along the spine curve.The segmentation depending on point classification separates the points in the conic blend region from the input point cloud.The available feature parameters of the cross-sectional curves are extracted with the processes of slicing point clouds with planes,conic curve fitting,and parameters estimation and compensation.The extracted parameters and its distribution laws are refined according to statistic theory such as regression analysis and hypothesis test.The proposed method can accurately capture the original design intentions and conveniently guide the reverse modeling process.Application examples are presented to verify the high precision and stability of the proposed method.     

基于特征的CAD/CAPP/CAM集成方法研究

基于特征的ＣＡＤ／ＣＡＰＰ／ＣＡＭ集成是ＣＩＭ实现的核心技术之一。本文从特征在集成环境各子系统中的功能角度,探讨了特征分类、表示和模型转换等关键问题,将面向对象技术应用于特征分类,解决了特征库的可扩充性问题。在特征的表示中提出了大小尺寸、位置尺寸和约束等组成要素,并运用测量实体存储设计者意图。在特征模型转换过程中运用人工智能技术的模糊推理方法实现基于假设的加工特征识别,提高了识别的准确性和自动化程度     

基于特征点的离散建模偏置技术研究

针对三角网格模型偏置过程中出现的自交和断裂等问题,提出了一种基于特征点的离散建模偏置方法。对网格模型顶点进行几何特征分类,并讨论了不同类型顶点的偏置规则。根据定义的顶点类型、法矢信息及给定距离,生成偏置点集。通过基于体素表示的条柄检验方法,滤除偏置点集中的内部点,实现自交处理。结果表明,生成的模型网格比较均匀,质量较高,在一定范围内能够满足偏置模型的自交处理要求。     

基于特征点的离散建模偏置技术研究

针对三角网格模型偏置过程中出现的自交和断裂等问题,提出了一种基于特征点的离散建模偏置方法。对网格模型顶点进行几何特征分类,并讨论了不同类型顶点的偏置规则。根据定义的顶点类型、法矢信息及给定距离,生成偏置点集。通过基于体素表示的条柄检验方法,滤除偏置点集中的内部点,实现自交处理。结果表明,生成的模型网格比较均匀,质量较高,在一定范围内能够满足偏置模型的自交处理要求。     

精铸涡轮叶片的误差分析技术

针对精铸涡轮叶片的检测和模具型腔设计中存在的精度控制问题,运用配准技术来进行误差分析,分别以形心、收缩中心、中心轴线点为特征点,运用CAD模型引导的最临近点迭代ICP(iterative closet point)配准方法,将叶片实际测量数据和CAD模型进行配准。对比配准结果,得到了精铸过程中误差分布,并通过分析叶片的变形情况,得出以形心为特征点时,型面重合度最大,配准效果最好,为叶片精铸模具的型腔设计提供了量化的参考依据。     

[供应链调度]无反射板激光导航机器人地图创建的特征提取

针对无反射板激光导航机器人地图创建的直线特征提取,采用逐步分解的方法,将直线特征提取分为断点检测、线段分割、直线提取三个步骤逐步分离点集。首先采用自适应阈值法进行断点检测;然后基于迭代适应点算法进行点集分离、线段分割;最后采用最小二乘法拟合直线并结合区域搜索法进行优化,进一步提高直线特征提取的精度。实验表明,算法的重复定位精度在±6 mm以内,特征提取时间不大于0.02 s,满足机器人的实际导航需求。     

基于特征信息分类的三维点数据去噪

为了有效去除获取三维点云数据时的噪声,同时又不损失模型的特征信息,提出了一种基于三维点云特征信息分类的去噪算法。首先采用主成分分析法和二次曲面拟合法估算三维点云的微分几何信息;然后根据点云平均曲率的局部特征权值,将点云数据划分为特征信息较少的平坦区域和特征信息丰富的区域,针对不同特征区域分别采用邻域距离平均滤波算法和自适应双边滤波算法进行去噪滤波。实验结果表明:滤波后点云数据的最大误差为0.144 7mm,标准偏差为0.021 0mm。在不同噪声强度下,该去噪算法均能够达到较好的去噪效果,并保留点云的高频特征信息。     

METHOD TO EXTRACT BLEND SURFACE FEATURE IN REVERSE ENGINEERING

A new method of extraction of blend surface feature is presented. It contains two steps: segmentation and recovery of parametric representation of the blend. The segmentation separates the points in the blend region from the rest of the input point cloud with the processes of sampling point data, estimation of local surface curvature properties and comparison of maximum curvature values. The recovery of parametric representation generates a set of profile curves by marching throughout the blend and fitting cylinders. Compared with the existing approaches of blend surface feature extraction, the proposed method reduces the requirement of user interaction and is capable of extracting blend surface with either constant radius or variable radius. Application examples are presented to verify the proposed method.     

二维图形的特征分析与特征建模

基于特征的设计方法在三维零件设计中及面向制造的设计过程中得到广泛应用，但是由于二维图形在机械零件设计中的地位，决定了二维图形依然是设计师的表达语言。本文就针对基于零件的二维特征的参数化设计进行了深入的研究，提出了一种基于二维特征的参数化设计的特征分析和特征建模方法，该方法对实现基于二维特征的参数化设计具有重要的意义。