基于改进Hough变换的交通标志图像中的直线检测

准确地提取出交通标志图像中的直线特征,对于提高对交通标志的识别率具有重要的意义。提出利用Hough变换来检测交通标志图像中的直线特征,并针对已有Hough变换的缺点,如参数空间中的峰值扩散问题,繁重的计算复杂度和空间复杂度等,提出了一种改进的Hough变换。在新的方法中,采用自适应“多对多”映射方式。在该映射方式下,能很好地解决峰值扩散问题,对参数的量化宽度不敏感,且在峰值检测的过程中能非常方便地选取阈值。实验结果表明,采用新映射方式的Hough变换方法能在可接受的时间内准确地提取交通标志图像中的直线。     

基于改进的Hough变换图像分割方法

在图像处理和计算机视觉中,Hough变换是一种应用非常广泛的图像边缘检测技术,针对传统Hough变换算法所需的存储容量大、计算量大、速度慢、效率低,不能确定曲线端点及长度的问题,提出了一种改进的Hough变换方法,它根据Hough变换思想的逆变换,采用对参数空间逐步细分的方法,逐步排除不包含直线的区域,能够有效地减少存储容量,提高运行效率,并能有效地求出曲线轮廓的端点及长度.该方法已成功运用于车牌自动识别系统的车牌分割中.     

基于快速Hough变换的图像纠正

在单张成品检测中,Hough算法是一种应用非常广泛的图像角度检测方法,但其具有所需计算容量大、运算速度慢、效率低的弊端.提出了一种基于快速Hough算法的局部检测方法,能有效地减少计算容量,提高运算效率,从而满足工业成品检测时间上的要求.     

空间失稳目标线阵激光成像建模及参数优化

线阵激光成像雷达兼具激光测距和线阵成像的优点,是空间失稳目标远距离精密测量的重要工具,其获取的线阵图像既能用于运动估计也能用于空间目标三维测量。为模拟不同平面分辨率线阵激光成像雷达对空间失稳目标的数据采集,本文根据线阵激光成像雷达的成像机制及空间失稳目标的运动规律提出了一般性的空间失稳目标线阵激光成像建模方法,为不同地面验证方案提供了数据支持。同时,为优化雷达参数选取,本文通过计算单位区域特征获取率提出了一种基于数据采集完整性评估的线阵激光成像雷达参数优化方法,实验分析了与成像分辨率相关的性能参数对多种运动形式空间失稳目标数据采集的完整性。实验结果显示数据采集完整性与线阵规模及采样频率正相关,在线阵规模达到100元以上、采样频率200Hz以上,与空间目标自身运动形式几乎无关,建立的对应关系将为参数优化提供指导和参考依据。     

机器视觉中矩形几何提取和校正

为了提高从图像中提取矩形的效率和精度,提出了一种实用的基于Hough变换和最小二乘拟合相结合的矩形几何提取和校正算法。该算法通过Hough空间累加器的最大值检测出直线;在检测到的直线邻域内,通过最小二乘法拟合得到更精确的直线;由4条直线得到4个交点,并按各个点与中心点的位置关系进行排序;由4对对应顶点,可求出一个透视变换矩阵;最终将四边形内的所有点映射到一个矩形区域内。实验结果证明算法在效率和精度上取得了一个较好的平衡。     

基于传感器数据融合的车辆目标匹配

利用毫米波雷达和相机数据融合检测前方障碍物的方法,可以为智能驾驶汽车提供准确可靠的感知信息。因而,基于多传感器数据融合的目标匹配的重要性逐渐凸显。为实现二者的目标匹配,首先构建了相机和毫米波雷达的时间融合模型和空间融合模型,实现二者数据的时间一致和空间对准,然后对毫米波雷达数据和图像数据进行处理,通过对毫米波雷达数据的预处理且引入有效目标决策算法,获取毫米波雷达的有效目标数据;利用基于深度学习的目标检测算法,实现对图像中车辆目标的检测。最后设计了二者的目标匹配算法,并通过实验验证了该方法的有效性。     

应用Hough变换的炮射航空摄像机外参数估计方法

提出了一种基于Hough变换的航空摄像机外参数估计新方法。该方法使用共线条件方程描述摄像机成像关系,用图像与物方特征点之间的组合对外参数空间离散点进行投票,将得票最多的离散参数点确定为参数估计值。为解决共线条件方程的非线性以及外参数之间的相关性问题,采用迭代方式进行参数估计。与基于最小二乘原理的传统外参数估计方法不同,该方法不需要事先对图像与物方空间特征点进行配对,解决了传统最小二乘法的特征匹配难题,避免了最小二乘法对错误匹配的鲁棒性较差的缺点。分别使用仿真和真实航拍图像对算法的有效性进行了检验,结果表明:摄像机坐标估计误差小于15 m,姿态角误差小于1°。参数估计结果能够满足舰炮作战中对侦察摄像机外参数估计精度的要求。     

Evolute‐based Hough transform method for characterization of ellipsoids

We propose a novel and algorithmically simple Hough transform method that exploits the geometric properties of ellipses to enable the robust determination of the ellipse position and properties. We make use of the unique features of the evolute created by Hough voting along the gradient vectors of a two‐dimensional image to determine the ellipse centre, orientation and aspect ratio. A second one‐dimensional voting is performed on the minor axis to uniquely determine the ellipse size. This reduction of search space substantially simplifies the algorithmic complexity. To demonstrate the accuracy of our method, we present analysis of single and multiple ellipsoidal particles, including polydisperse and imperfect ellipsoids, in both simulated images and electron micrographs. Given its mathematical simplicity, ease of implementation and reasonable algorithmic completion time, we anticipate that the proposed method will be broadly useful for image processing of ellipsoidal particles, including their detection and tracking for studies of colloidal suspensions, and for applications to drug delivery and microrheology.     

基于计算机视觉的道路标志线车载检测系统与算法设计

提出一种在结构化道路情况下的道路标志线检测系统。选择中值滤波、Sobel算子和最大熵分割算法对道路图像进行预处理。选用2D的直线模型,采用增强型Hough变换从预处理后的图像中获取道路几何特征参数,最终检测出道路边界。建立粗略和精细的感兴趣区域提高道路标志线识别的可靠性和实时性。试验结果表明本算法可靠、有效,户外试验中具有很好的鲁棒性。     

基于Faster R-CNN的工件螺纹孔目标检测

为了提高螺纹孔目标检测的准确率,结合双相机视觉系统与Hough变换圆检测算法,提出了一种基于Faster R-CNN的螺纹孔目标检测方法。首先建立了由双相机组成的图像获取系统,通过安置在高处的工业相机采集工件整体图像,利用Hough变换圆检测算法初步筛选出工件上的疑似螺纹孔的位置,并驱动第二个工业相机逐个在近处采集经Hough变换检测出的疑似螺纹孔的局部精确图像。然后,在自建的螺纹孔数据集上训练以ResNet50为基础网络的Faster R-CNN目标检测模型。最后,将螺纹孔处局部图像输入训练好的Faster R-CNN目标检测模型进一步识别并进行定位。实验结果表明,该方法能有效地避免螺纹孔小目标检测,相对于单独使用Hough变换方法或者Faster R-CNN目标检测方法检测螺纹孔,具有更高的识别和定位精度。     

提取直线特征实现机场跑道实时检测

鉴于现有的基于链码跟踪和霍夫变换的传统直线检测方法对于噪声敏感和计算量大的缺点,本文提出将改进的链码跟踪与霍夫变换相结合的方法提取直线,成功实现了航拍图像中机场跑道的实时高精度检测。通过采用改进的链码跟踪,首先剔除短的和弯曲的线段,大大减少了霍夫变换处理的点数,同时确定直线的近似方向,缩小了霍夫变换的角度搜索范围。然后对霍夫变换进行金字塔分层计算,大大减小了计算量。在程序设计方面,为图像建立链表结构数组,固定了内存空间大小,避免了动态分配内存方式生成链表产生的越界问题。目前算法已经成功嵌入TMS320C6416硬件平台,实验表明,本算法比传统霍夫变换算法运算量减少了约29倍,与单纯的链码跟踪直线检测相比,能够克服图像的模糊、遮挡等干扰,成功实现机场跑道的实时精确检测。     

电梯导轨垂直度测量仪研究

介绍了一种将激光技术和图像处理技术相结合的用于对电梯导轨垂直度进行测量的仪器。文中首先介绍了该测量仪的工作原理、软件设计方案，然后介绍了阈值分割、质心公式及霍夫变换等图像处理所用的算法。对于圆的霍夫变换，用对圆方程求导的方法将三维参数空间降低为二维处理，极大地降低了运算量。     

空间机械手模型参数在轨标定方法研究

为了在轨辨识空间机械手真实模型参数,该文分析了模型参数误差来源,提出了基于遗传算法的空间机械手模型参数在轨标定方法,设计了关节变量误差和DH参数误差两组仿真数据对该方法进行验证。仿真结果表明,该方法切实可行,能够比较准确地识别出模型参数误差,有效地更新机械手运动学模型。与传统标定方法相比,基于智能优化算法的标定方法更具有广泛性。     

X-band雷达图像中降雨干扰的识别与抑制

针对雷达进行海浪遥测时降雨对雷达波传播和海浪参数反演的影响,提出一种基于质量控制、三维表面粗糙度评定参数及信噪比的降雨资料识别与处理方法来提高海浪参数反演结果的准确度。首先,分析降雨对雷达遥测海浪及海面回波特性的影响,利用质量控制功能判定存在问题的图像。然后,根据回波图像的三维表面粗糙度的相关评定参数以及信噪比的具体变化趋势确定引起雷达图像产生问题的具体原因,确定受降雨影响的图像。最后对受降雨影响较轻的图像进行频域滤波处理,并将反演结果、未作处理的反演结果与参考值进行对比。实验结果显示:周期的相对误差减小了19.13%;波向测量误差减小了10.54°,表明该方法能有效地区分降雨与非降雨图像,并有效处理降雨图像,提高海浪参数反演的准确度。     

光电经纬仪单站空间余弦及多站面面交汇的飞机姿态测量

本文对光电经纬仪测量飞机姿态的方法进行研究。首先介绍单站经纬仪在有距离信息时测量飞机姿态的方法,采用穷举的方法,获得飞机轴线上的特征点,利用空间的位置关系获得空间姿态参数。然后介绍多站经纬仪利用面面交汇的方法获得飞机飞行姿态;首先对二维平面图像采用Hough变换拟合算法获得目标中轴线,然后计算原点到目标的中轴线的垂直距离及原点到目标的中轴线的法线与X轴的夹角,获得目标在二维平面的直线方程,目标图像的二维中轴线与摄影系统的光学中心唯一确定了一个空间平面;采用面面交汇的方法,获得空间中轴线,可以得到飞机轴线的偏航角及俯仰角。实验结果表明,两种计算方法的结果误差偏航角为0.28%,俯仰角为1.1%。本文采用的数学模型正确、算法合理,有效的提取了飞机的姿态参数。     

一种改进的燃油喷雾锥角测量算法

在燃油喷雾图像处理手段中,目前计算燃油喷射的锥角时大都采用Hough变换法,或者最小二乘法。本文将两种方法相结合,提出了一种新的锥角测量算法,并通过MATLAB程序实现该算法。结果表明,本文测量得到的喷雾锥角对称性更好,具有一定的应用价值。     

基于机器视觉的液晶显示屏装配尺寸检测算法的研究

提出了一种检测液晶显示区域和外壳之间距离的算法。该算法将霍夫变换与最小二乘法结合,首先,利用Canny算子提取液晶显示区域和外壳的边缘。然后,利用霍夫变换对边缘直线进行粗定位,并依次找到直线边缘附近的所有点集。最后,利用最小二乘法进行拟合,精确地检测出图像中的直线边缘,由此计算出液晶显示区域和外壳之间的距离。实验结果表明,提出的检测算法具有较高的精度与效率,并已应用于产品的在线检测。     

基于Hough变换的焊缝位置检测技术

对Hough变换的应用技术进行了细致的分析,归纳出了图像域参数与变换域参数的三种对应关系,减少了Hough变换运行时一些盲目的搜索和计算,提高了算法的运行效率。在累加器设计上,应用了三元组数据结构,压缩了累计器的数量。应用Prewitt边缘检测方法和中值滤波技术将图像转换为二值图像,使边缘部分得以增强,噪声得到抑制。在此基础上,提出了一种新的焊缝位置检测方法,该方法不仅能检测出焊缝的偏离距离,而且能检测出焊缝偏离的方向。仿真与实际运行结果表明该方法检测精度高,抗干扰能力强。     

一种基于扩展目标的直线边缘特征提取方法

为了能够快速而精确的提取图像中扩展目标的直线边缘特征,本文提出了一种基于块遍历的直线提取方法,该算法是先通过块遍历整个图像,然后按照直方图把块分类并进行二值化,再通过链码得到相同单像素直线的多个块表示,然后通过这些直线的斜率和截距进行分类,最后对分类结果求均值,仿真结果表明该方法不仅能正确地提取直线特征且提取的直线可以达到亚像素精度。从运算量和复杂性来看,其综合性能要优于经典霍夫变换方法但却可以得到很好的直线提取结果,从而为硬件实现打好了基础。     

基于集成成像技术的零件孔径位置检测

针对利用霍夫圆检测方法很难定位大尺寸零件上所有孔径位置的问题,本文提出了一种将集成成像技术与霍夫圆检测算法相结合的非接触式测量方法.首先,根据经典成像理论提出了一套集成成像信息获取算法.其次,利用二维平移台和CCD相机搭建了相机阵列实验装置.系统工作时,相机采集的元素图像阵列,可以通过霍夫圆检测和坐标获取算法来实现零件孔径位置的定位.基于上述理论进行了验证实验,结果显示,零件孔径位置的检测误差在0.3mm以内.该方法为集成成像技术应用于高精密位置检测提供了有效的理论支持.