一种鲁棒的电子稳像系统

基于特征点跟踪的全局运动估计和利用Kalman滤波的运动补偿,提出一种鲁棒的电子稳像系统．首先,提取特征点的局部信息以估计全局运动,其中各特征点的跟踪是通过特征窗匹配来完成的,同时根据特征点集间具有稳定相对位置的结构特征,提出距离准则,对特征匹配进行验证,来去除前景运动点或误匹配点(即局部特征点)．然后,将所有验证后的匹配点对(全局特征点)带入运动模型,并利用Levenberg-Marquardt进行最优化迭代,求出全局运动矢量． 最后,对原始运动矢量序列进行Kalman滤波,提取抖动参数以补偿图像．实验结果表明,该系统可以处理图像序列的平移、旋转和缩放等抖动,并且对于场景中的局部运动有良好的鲁棒性．     

适用于大角度抖动的电子稳像算法

在角点检测的基础上,提出了一点对多点的配对策略,并针对该策略推导了能够解决图像序列同时存在平移和大角度旋转的稳像新算法.该算法克服了其他稳像算法必须准确求解图像旋转中心的缺点,突破了以往大多数算法仅解决平移和小角度旋转(一般是3°到5°)的限制.实验结果表明,当抖动图像的旋转角度转到18°时,仍然能达到很好的稳像效果,且稳像后图像的平均峰值信噪比比稳像前提高了约26 dB.     

基于嵌入式Linux系统的数字图像处理技术研究

以数字图像处理的终端设备作为应用背景,基于S3C2440处理器系统将数字图像处理技术和嵌入式技术相结合.首先完成嵌入式Linux系统的搭建,然后根据图像实时处理的要求,选用USB接口摄像头作为图像采集设备,并对其完成视频驱动的编写工作,可以获取图像并进行存储.在嵌入式Linux系统之上,设计基于Qt设计数字图像处理平台的GUI界面,并可对采集的图像实现多种数字图像处理方法,涉及变换域与空域法处理,包括图像的正交变换、平滑、锐化、边缘检测、浮雕算法等.     

投影算法与块匹配法结合的实时数字稳像方法

为了实时地稳定摄像系统的输出视频，特别是图像序列中存在运动物体的视频，提出了一种稳像方法.首先用灰度投影算法对图像序列进行粗匹配；然后用块匹配法在粗匹配的基础上进行精确匹配；最后将两次匹配得到的运动矢量相加得到最后的运动矢量，补偿图像序列的运动.进行匹配的小块是根据参考帧的拉普拉斯变换选取的.对实时稳像实验结果的定量分析和评价表明，该方法切实可行，并具有速度快、精度高的特点.     

基于惯性测量单元的欠驱动球形机器人惯性参数辨识

针对欠驱动球形机器人,提出基于惯性测量单元的惯性参数辨识方法。首先,根据Kane方法建立欠驱动球形机器人的动力学模型;其次,利用该模型中的三个欠驱动方程推导出球形机器人惯性参数辨识模型;最后,以一种新型的球形机器人为实验平台,根据安装在球形机器人框架上的惯性测量单元实测信息,对本文方法进行实验验证。实验结果表明,辨识结果具有合理性。该方法简单可行,为其他欠驱动机器人惯性参数辨识提供了一种新的思路。     

高精度测试转台鉴相型测角系统动态误差的自动补偿

在惯导测试转台中,测角系统是影响其精度的一个最主要因素,而目前常用的鉴相测角系统只能保证其静态精度,当测角线路中存在参数动态变化以及转台运动时,测角系统精度将有很大损失,因而难以保证测试转台有较高的动态精度,为此详细分析了双相激磁鉴相型测角系统的动态误差来源及表面形式,提出了一种闭环自动补偿方案,并给出了其具体实现电路;经过分析和实验,证明该方案不仅通用效抑制测角线路参数变化的影响,而且可以保证转台运动中相位自动完全补偿,从而不仅能进一步提高测角系统静态精度,而肫可使其动态精度达到1″以内。     

Real-Time Digital Image Stabilization Based on Contour

A new digital image stabilization method is proposed for real-time application based on imagecontour. The image intensities are projected to several gray levels by thresholding before extracting contourpoints. Matching position could be found using these contour points. All pixels are still used for refinedmatching near the matching position. This algorithm is more robust against changes in illumination and noise     

无陀螺惯性测量组合实验系统设计

无陀螺惯性测量组合(Non-gyro InertialM easurem entUn it-NG IMU)是利用线加速度计在空间的组合解算出载体的角速度,同时测量载体的轴向加速度,构成惯性测量组合,应用该方法可以设计出适用的中等精度惯性导航系统.针对目前多种加速度计配置方案,提出NG IMU九加速度计配置方案,该方案直接得出角加速度表达式,有效避免了求解微分方程组.在推导了导航参数计算数学模型的基础上,在国内率先组建了实验系统,设计了数据处理电路,并且进行了角度测试实验.实验结果表明,该系统可以真实反映角度变化趋势,准确描述姿态信息,方案正确可行.     

基于人眼特性的视频稳定方法

在分析人眼视觉稳像原理和特性的基础上,提出了一种基于特征块匹配的视频稳定算法。该算法采用均匀分布的方式确定特征块。根据视频图像抖动特性对运动矢量进行预测,确定运动搜索的起始点。采用大钻石与小钻石搜索模板结合的方式,在阈值和搜索空间的约束下完成特征块匹配。然后通过运动平滑选择有效的运动矢量。利用仿射变换矩阵对原始图像进行配准,得出稳定视频序列。实验表明,该算法有效地稳定了图像序列,并且满足快速性和实时性的要求。     

非接触式人体测量系统中图像几何畸变的校正

针对非接触式人体测量系统中广泛采用CCD摄影获取人体数学图像光学成像过程中存在几何畸变的问题，指出在利用数字图像信息进行人体尺寸计算时必须加以校正。本文分析了导致几何畸变的原因，并根据光学成像原理和实验提出了校正的数学模型和方法。经实验验证，该研究成果能够有效地减少光学成像误差。     

水下运载体基于INS的重力数据实时修正

认为水下运动载体的重力辅助惯性导航系统中,其重力数据采集系统为满足导航的需要,必须对重力数据进行实时补偿修正.分析了水下重力测量系统的各种干扰源及其信号特征.在没有高精度导航定位手段(如GPS)的情况下,研究并提出直接利用惯性导航系统的输出数据对水平加速度和E tv s等外部干扰进行修正的方法.     

细丝直径的数字图像测量算法

介绍了细丝直径测量系统的构成,阐述了应用数字图像处理的方法对细丝直径进行高精度图像测量的算法。用求刻度线频率的方法得到标准刻度尺的单位刻度像素长度;对细丝图像进行二值化,根据细丝的方向求取细丝直径的像素长度;通过单位标定,得到细丝直径的测量值。与使用螺旋测微器得到的测量值进行了比较,结果表明,基于数字图像处理算法的细丝直径图像测量方法具有精度高、测量速度快等特点。     

刚体惯性力系简化的一般表达式

通过应用惯性力系主矢和主矩与动量、动量矩的导数关系，得到了刚体一般运动时惯性力系主矢和主矩的计算公式并进行了讨论．     

视觉和IMU融合的移动机器人运动解耦估计

针对视觉里程计(VO)因累积误差导致运动姿态估计存在的偏差,提出实时扩展卡尔曼滤波器姿态估计模型,利用惯性测量单元(IMU)结合重力加速度方向作为垂直方向参考,对视觉里程计航向、俯仰和侧倾3个方向姿态估计进行解耦,修正姿态估计的累积误差;根据运动状态采用模糊逻辑调整滤波器参数,实现自适应的滤波估计,降低加速度噪声的影响.实验采用高精度的全站仪作为真值,并结合多种地形环境,实验结果表明：50 m内跟踪的累积误差低于0.3 m,有效地提高了视觉里程计的定位精度和鲁棒性.     

基于DSP的号码图像实时采集系统

针对便携式号码图像采集与处理设备,设计了一种基于DSP的号码图像实时采集系统。系统以DSP为核心处理单元,采用CMOS图像传感器采集图像数据,并将图像数据直接保存到系统指定的位置。设计中以CPLD为数据采集逻辑控制单元,实现同步时序控制及并串数据转换功能。实验表明,系统可按15幅／秒的速度实时采集到大小为176×62的清晰的号码图像,并具有DSP实时处理图像的可扩展性。     

Efficient gray-level digital image watermarking based on vector quantization

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基于进制转化和移位的数字图像置乱算法

针对传统数字图像置乱算法需多次迭代、加密强度不够、密钥空间小和抗攻击性差等问题,基于混沌序列提出一种新的数字图像置乱算法,该算法借助于进制转化和移位改变数字图像的像素值和像素位置,从而使人们无法识别原始图像所表达的真正含义.理论分析和实验结果表明:该算法具有较大的密钥空间,无需迭代,对密钥有很强的敏感性,能改变图像的灰...     

激光散斑位移测量方法研究

激光散斑测量法是在全息方法基础上发展起来的一种测量方法,这种方法具有很强的实用价值。散斑位移测量不仅可以实现离面微位移的测量,也可以进行面内微位移测量。主要是对面内微位移进行了测量研究,利用设计的测量系统将物体发生位移前后的散斑图由CCD记录下来,分别用数字散斑相关法和散斑照相法对散斑图像进行了分析处理,并得出了相应的结论。最后,对以上两种测量法的特点和测量误差产生的原因都作了简单的分析和比较。     

基于四元数的惯导系统快速匹配对准算法

小失准角情况的惯导快速匹配对准方法研究已经比较成熟,在快速性和精度方面达到了使用要求.然而,在实际应用中经常出现大初始失准角的情况.为了解决大初始失准角情况下的惯导快速传递对准问题,分别基于乘性四元数和加性四元数,提出并推导了2类非线性惯导系统快速匹配对准模型,并且通过仿真分析比较了各个模型的估计效果,以及将乘性四元数对准模型中的变量修改为失准角后的估计效果.仿真结果表明,基于四元数的快速匹配算法不但能够有效解决大失准角情况下的惯导对准问题,而且其方位失准角的收敛速度与水平失准角的收敛速度相当.     

区域快速鲁棒特征跟踪电子稳像

针对稳像过程中稳像精度易受光照变化、噪声、局部遮挡等因素的影响,提出了一种区域快速鲁棒性不变特征跟踪稳像算法。首先采用改进的快速鲁棒性特征(SURF)算法提取图像局部区域特征点及其描述,然后,采用动态平衡KD树(DBKD-Tree)快速搜索匹配算法,实现局部区域特征点跟踪匹配,最后利用配准的特征点对,根据均方差最小计算稳像的全局参数实现稳像。在不同光照条件、噪声环境下进行了稳像测试,加入20%的高斯噪声时均能100%地重复检测特征,达到亚像素定位精度,误匹配率低。