基于SURF的图像配准改进算法

针对SIFT图像配准算法存在配准精度低的问题,提出了基于SURF的图像配准改进算法。该算法在特征点提取之前,对图像进行双边滤波,减少错误来源,特征匹配初始阶段使用自适应阈值约束代替传统固定阈值,减少最近邻域与次近邻域之比对匹配结果的影响,加入肯德尔系数约束对匹配对提纯,提高配准精度,最后通过RANSAC算法和LSM迭代求解,进行结果处理。实验结果表明,改进的SURF算法在减少配准时间的基础上提高了正确匹配率。     

图像配准方法及其在目标跟踪中的应用

给出了一种基于点特征的图像配准方法,可以用于复杂背景下任意角度旋转的图像之间的配准。图像配准算法分为四个步骤:用Forstner算子分别提取参考图像与待配准图像的特征点;使用旋转不变特征向量获取特征点之间的初始匹配关系;使用投票算法剔除误匹配点对,获取正确配对的同名点对;用最小二乘方法由正确配对的同名点对获取图像之间的配准参数。给出了基于点特征的图像配准方法在目标跟踪中的应用方法,并进行了仿真实验,结果证明该图像配准算法可以对复杂背景下弱对比度静止目标进行精确跟踪,而且算法具有很好的通用性。     

基于小波多尺度图像配准的水印算法研究

为提高水印图像对几何仿射变换的鲁棒性,提出基于小波多尺度图像配准算法,并采用Hausdorff距离作为性能函数,有效地减少了搜索复杂度,解决了由于嵌入水印使图像特征位置偏移,导致提取的边缘特征点不能一一对应的问题.实验证明该方法可以极大地提高检测器性能.     

一种基于改进SIFT的SAR图像配准算法

为克服SIFT (scale-invariant feature transform)描述子应用于SAR图像配准领域时配准精度低的不足,提出一种基于改进SIFT的SAR图像精确配准算法.该方法首先提取特征点的SIFT描述子和改进的旋转不变纹理化特征描述子,再利用典型相关分析特征融合算法将2种描述子融合,形成新的特征描述子,计算2幅图像中各个特征点间的改进加权距离并通过预先设定好的阈值完成粗匹配,最后通过随机抽样一致性算法去除误匹配实现精匹配,并代入仿射变换模型以求得变换参数,完成图像的配准.仿真结果表明:该方法的匹配性能明显优于SIFT及PCA-SIFT算法,能够有效处理图像在尺度变化、灰度变化、旋转角度变化的情况下SAR图像配准问题,且配准精度达到了亚像素级.     

SAR图像与可见光图像融合的建筑物提取算法

提出了一种基于SAR图像和可见光图像融合的建筑物提取算法,由SAR图像提供建筑物的可能方位信息,由可见光图像提供建筑物提取所需的视觉特征。该算法充分利用建筑物在2幅已配准的SAR图像和可见光图像中所表现的共性和互补特征,采用边缘匹配和感知组合的方法提取建筑物的轮廓,在可见光图像中采用屋顶灰度均匀性特征进行建筑物验证。实验结果表明,本文算法具有较好的检测效果。     

基于单演相位的红外图像配准

将单演相位（monogenic phase）的概念用于红外图像特征点的匹配,完成了红外图像的配准。其核心思想是用Harris角点检测算法提取特征点,然后以单演信号元素{p（x）,q1（x）,q2（x）}构成相关矩阵．提取出初始特征匹配点对,再用随机抽样一致性算法（RANSAC）去除伪匹配的特征点对,选择内点集估计对极几何的基本矩阵,实现图像的配准。实验验证,单演相位的应用高效稳定地完成了红外图像的配准。     

基于点特征的图像配准方法综述

图像配准作为图像信息领域的一项重要技术,在遥感测绘、目标识别、三维重建和导航制导等方面有着广泛的应用。近些年来,基于点特征的图像配准方法取得了快速发展。相对于基于区域的图像配准算法,基于点特征的图像配准方法具有更强大的区分能力,能够在图像视角变化、存在噪声甚至一定遮挡的情况下近实时地实现配准。首先研究基于点特征的图像配准算法的基本流程,侧重介绍SIFT、SURF、FAST和BRISK几种算法。分析讨论了几项评价点特征图像配准算法性能的指标,并展望该领域研究前景。     

基于kinect传感器的物体三维重建

随着计算机视觉的发展及深度传感器的出现,基于kinect传感器的物体三维重建技术得到了广泛的研究。针对现有的基于kinect传感器的物体重建算法需要将待重建物体置于转台并随转台转动的局限性,提出了一种通用的基于kinect传感器获取的物体彩色和深度图像完成物体三维重建的方法,对深度图像进行预处理以平滑噪声并获取三维点云,提取彩色图像匹配点并根据彩色图像特征点与三维点云之间的关系得到三维特征点,并通过SVD方法完成点云初始配准,然后利用改进的ICP算法完成点云的精确配准,得到物体表面的三维点云,重建出物体的三维模型。实验结果表明,该方法能有效去除深度图像的噪声,并对各个视角下的点云数据进行精确配准,完成物体的三维重建并得到较好的重建效果。     

基于多线激光雷达的圆柱面检测

针对在水面场景中使用多线激光雷达检测圆柱面时,出现点云稀疏、局部特征不明显的问题,提出了基于多线激光雷达的圆柱面检测方法。该方法通过利用多线激光雷达扫描圆柱面时形成的对称椭圆弧点阵特征,建立不等式提取属于圆柱面的点云,并且利用改进的椭圆拟合方法对经过拟合预处理的圆柱面点阵断面坐标进行二维平面椭圆拟合,然后利用拟合结果计算出圆柱面的参数。仿真与实验验证结果表明,对于在需要使用多线激光雷达检测圆柱面的场景中,该方法具有有效性与正确性。     

基于ICT图像配准技术的固体火箭发动机装药缺陷诊断

针对人眼观察固体火箭发动机ICT图像容易误判及遗漏缺陷的问题,采用ICT图像配准技术,将待检固体火箭发动机的ICT图像与无缺陷标准ICT图像配准对比,以便突出固体火箭发动机装药缺陷。改进了基于归一化互信息量为配准测度的配准方法,在配准测度中添加进了ICT图像像素之间的位置信息,以增强配准算法的精度和鲁棒性。实验结果证明,提出的方法可以精确的完成图像的自动配准并可使缺陷部位灰度对比更加显著,便于捕捉缺陷。     

基于近邻点重加权的点云特征线提取算法

针对3 维点云模型特征线提取存在断裂、不完整问题,提出一种基于近邻点重加权的点云特征线提取算 法。算法分为提取特征点和特征点连接成线2 个环节,在特征点提取环节,引入近邻重加权局部质心算子获取特征 点集,通过欧式最小生成树构建特征线。实验结果表明：采用近邻重加权局部质心算法进行特征点提取,跟传统基 于曲率的算法相比其结果更加准确和稳健,能有效提取点云模型的几何特征。     

激光照射性能测量中异源相机的标定方法

激光照射性能测量相机包括可见光相机和近红外相机,可完成激光照射器照射精度立靶成像测量。可见光相机用来拍摄运动靶板,近红外相机用来拍摄照射激光。为解决在测量过程中卡塞格林光学系统使图像产生畸变和两个相机光轴不严格一致问题,在远距离测量中忽略透视误差的影响,对张正友相机标定方法进行改进,使相机内参数中扭曲因子为0,实现相机标定;根据可见光相机和近红外相机成像面的空间透视关系,实现双相机轴线一致性标定。实验结果表明：可见光相机标定的重投影误差为0.08像素,近红外相机标定的重投影误差为0.19像素,相机配准轴线一致性精度为0.37 μrad,满足激光照射器照射精度外场测试中的需求。     

基于立体视觉的3 维模型重建

为实现智能机器人清晰把握周围环境的3 维信息,提出一种基于坐标变换的3 维模型重建方式。采用双 目立体视觉结构,经过图像获取、摄相机标定-校正、立体匹配和3 维特征提取等操作,获取单一视图下物体的3 维 几何信息。将多个不同坐标系下的3 维几何信息归一化为同一坐标系下的信息,并选取具有代表性的长方体纸箱进 行实验验证。结果表明：该方法能实现3 维模型的重建工作,对环境几何信息的理解和避障导航有一定的参考价值。     

基于图像透视畸变校正的调炮速度测量方法

针对传统调炮速度测试过程繁琐、测量精度低的问题,提出了一种图像透视畸变校正的调炮速度测量方法。采用激光器、靶板、CCD相机和计算机构建调炮速度测量系统,利用CCD相机实时记录激光在靶板上的光斑位置,根据光斑的位移和时间解算出调炮速度。利用特征点成像,通过透视变换原理构建变换矩阵求得图像校正模型,进而实现光斑靶板图像的透视畸变校正,在校正后的图像上提取光斑并计算出光斑质心,获取光斑质心的位移和时间,最终解算出调炮速度。实验结果表明：与传统的图像测量方法相比,利用该方法测量调炮速度的精度提高了10倍,满足靶场对高精度测量调炮速度的要求;该方法适用于靶场测试以及其他调炮速度的实际测量工程。     

摄像机参数与地面点坐标改正数的分离估计

在基于多帧航空图像同名点的对地定位方法中,求解摄像机参数改正数和地面点坐标 改正数的一次完成最小二乘算法(LMS)的运算效率随同名点数目的增加而急剧下降。为解决该问 题,根据改正数约束方程中摄像机参数改正数系数矩阵与地面点坐标改正数系数矩阵相互独立的 特点,提出了摄像机参数改正数和地面点坐标改正数的分离估计新算法。该算法以分离LMS 为基 础,用迭代方法交替求解摄像机参数改正数和地面点坐标改正数。每一步迭代计算均按分块方式 处理系数矩阵,降低了系数矩阵维数,为改正数解算效率的提高创造了条件。仿真分析结果表明, 在保证改正数计算精度的同时,分离估计算法的运算效率优于一次完成算法。     

基于动态和静态环境对象观测一致性约束的移动机器人多传感器标定优化方法

为了解决机器人未知环境导航过程中的多源、异构传感器空间一致性观测问题,提出了基于动态和静态环境对象观测一致性约束的摄像机与激光测距传感器联合标定优化方法。利用协方差交集方法实现运动目标图像平面方向状态融合,同时采用卡尔曼滤波和概率数据关联滤波实现一对一和一对多信息源的静态角点特征图像平面方向状态融合;在此基础上,利用动态和静态物体融合前与融合后状态误差构造优化目标函数,并利用非线性优化方法实现标定参数优化。实验结果表明,该设计方法能够提高多传感器环境观测的一致性水平,验证了该方法的有效性。     

面向飞行推演的双尺度地形特征提取方法研究

针对飞行推演应用中的海量地形数据建模问题,提出了一种新的双尺度地形特征提取方法。该方法将地形特征划分为大尺度地形特征和小尺度地形特征,根据应用需求,动态提取原始海量地形数据中的大、小两个尺度地形特征点集,形成高精度拟合原始地形的地形特征点集,增强了大场景地形特征建模的适应性和合理性。计算证明了本方法的有效性与先进性。     

基于 BRDF 模型的空中目标激光散射特性分析

获取目标的激光散射特性信息是进行激光主动探测的重要步骤,从外形特征、表面材料等方面进行了空中目标特性分析,研究了目标光散射模型以及单站激光雷达双向反射分布函数模型,通过三维建模软件建立了空中目标模型,仿真了4种空中目标的双向反射分布函数分布情况,给出相应分析,所得结果是进行激光主动探测回波波形的获取及后续目标探测与识别的基础。