复杂工况下视觉AGV导航标识带中心线的提取研究

针对光照不均匀、导航标识带破损、少量杂物干扰的复杂工况条件下,对视觉AGV采集到的路面导航标识带图片进行特征提取,采用灰度化、中值滤波进行了图像预处理,研究了Otsu法和迭代法等动态阈值分割算法以及形态学在图像分割中的应用,并对预处理图像作了分割对比实验。然后对分割后的图像进行边缘提取,分析了基于最小二乘法和Hough变换算法的直线拟合原原理,提出了Hough算法下基于边缘线的中心线拟合算法,并作了直线拟合对比试验。实验表明,复杂工况下,采用基于形态学和Otsu算法相结合的方法对图像进行分割,得到的二值图像边界更完整,效果更好,基于Hough变换算法较最小二乘法能更精确有效地提取出导航标识带中心线及其方程。     

基于暗原色的农机具视觉导航线提取算法

针对农机具视觉导航线提取算法受外界环境影响较大,适用性、稳定性较差等问题,提出了一种基于暗原色的农机具视觉导航线提取算法。基于暗原色原理提出了一种新的农田图像灰度化方法,实现了农田图像中的农作物和土壤更好地区分。再利用形态学方法和最大类间方差法对灰度图进行二值化和滤波,并结合垂直投影的方法提取导航感兴趣区域,进而确定感兴趣区域的导航定位点,并通过最小二乘法将定位点拟合得到导航线。实验结果表明,该算法适用于不同颜色情况下的农田场景及农田道路导航线提取,与传统算法相比,在精度上满足导航线的要求且速度也有较大的提高,具有更广的适用性。     

追寻信标的智能车最优导航策略

基于NXP嵌入式控制芯片的智能车,提出用于追寻信标的自主导航策略.采用基于连通域图像的扫描算法,对摄像头图像进行扫描与滤波,从而得出正确的发光信标位置;采用基于映射关系的畸形矫正算法,通过映射公式对发光信标的图像进行畸变矫正;采用线阵CCD摄像头与接近开关相结合的方法作为避障策略.经实验测试与竞赛检验,该导航策略具有较高的行驶效率以及较低的误判率.     

一种基于逆投影变换的智能车道路识别方法

针对智能车辆实验环境,提出了一种基于单目视觉的智能车辆道路识别方法。该方法对智能车辆在行驶过程中采集的图像进行逆投影变换,消除透视投影对道路识别的影响,并且可以根据视觉导航的需要选择部分兴趣区域进行投影变换。再对道路俯视图进行中值滤波、边缘检测,有效地提取出了道路的边缘图像。该方法还提出了简易的道路模型,提高了视觉导航的实时性。     

基于视觉词典的深度图生成算法

针对从二维彩色图像中恢复深度信息的问题,提出一种基于视觉词典的深度图生成算法。采用基于数据驱动的方法,从包含深度图的深度图像库中找出图像中各种空间结构对应的深度信息,得到由空间结构相似的图像块组成的初始视觉单词;采用难例挖掘方法找到视觉单词的难例负样本,更新视觉单词分类器,获得最优的分类效果;利用视觉单词分类器和视觉单词组成的视觉词典对目标图像进行多尺度检测,得到对应的深度图并进行边缘保持平滑滤波。实验结果表明,该算法生成的深度图符合目标图像的深度变化,在主观视觉效果和各种客观评价指标上都有显著提高。     

基于激光扫描热成像技术的电感裂纹检测

针对铁氧体电感表面裂纹和隐含裂纹的检测,传统机器视觉方法存在裂纹成像模糊,识别率偏低等问题。提出了一种基于激光扫描热成像技术的电感器裂纹检测方法。使用热像仪捕捉样品表面的温度变化,并基于二阶微分算法进行图像合成;使用轮廓提取算法去除外围轮廓的干扰和次大值滤波均匀图像,使用边缘检测对裂纹进行提取;最后利用裂纹的面积和长宽比并结合图像的HOG特征当作输入特征,使用支持向量机进行图像识别。结果表明,对于所有的裂纹都能正确成像,裂纹识别正确率达到98.5%,其性能优于其他检测算法。     

基于wMPS和模糊控制的AGV路径规划控制

针对大空间自动导引车(AGV)的高精度路径规划控制应用,提出一种基于工作空间测量定位系统(wMPS)和模糊控制算法相结合的应用模式。事先规划好AGV路径,采用wMPS对AGV实时位姿进行精确测量,通过模糊控制算法输出实时调整AGV的前进速度和旋转角速度。算法仿真与实验结果表明,AGV的定位精度优于2.5 mm,能够保证AGV的动态导航和定位精度。     

全景图像海天线提取及舰船目标自动检测

为实现海洋环境下全景摄像机自动目标检测,提出了一种全景图像海天线提取算法及海天线上舰船目标检测方法;首先,分析了全景图像中海天线的成像特点,使用基于分区的自适应阈值Canny边缘检测算法进行边缘检测,并对海天线边缘进行双阈值梯度方向过滤;然后,对图像边缘进行细化,提出了基于最长曲线法的海天线边缘提取算法并进行椭圆拟合得到海天线边缘成像椭圆方程;最后,介绍了根据海天线椭圆方程对海天线上舰船目标进行检测的方法;使用3种不同海洋环境下拍摄的图像进行了实际测试,实验结果表明:该方法可有效地检测出复杂海天背景下的海天线及海天线上舰船目标,海天线提取成功率可达95％以上,对径向成像高度超过10个像素的目标识别成功率可达90％。     

一种有效的红外小目标检测方法

提出了一种基于中值滤波与梯度法的红外小目标检测方法.该方法首先通过中值滤波对红外图像进行平滑处理,接着采用背景差分技术将原始图像与经过中值滤波后的图像进行差分对消.在此基础上,再使用梯度锐化法对残差图像进行边缘信息的增强.最后,利用二值化处理凸显出目标点.该方法通过中值滤波与梯度法的互补效应实现了红外小目标的有效检测,仿真实验结果证明了该算法的有效性.     

基于边缘方向图的建筑物直线特征提取

从建筑物图像中提取直线是视觉导航、特征识别和遥感影像处理等很多应用中的关键步骤。针对复杂建筑物图像,提出了一种基于边缘方向图的直线特征提取算法。该算法在Canny边缘的基础上,提出边缘方向编码策略,能过检测9×9局部窗口内的直线,将边缘拆分成直线、曲线和点的组合,生成了一种新的直线检测辅助图像——边缘方向图,并通过分析边缘方向图中连续线边缘的方向分布,结合直线误差判别准则和稀疏直线拟合识别直线。实验结果表明:该算法的直线检测性能优于Hough变换和相位编组等经典方法,对建筑物图像的直线检测准确率高,误判率、漏检率低,算法稳健性强。     

基于边窗盒子滤波和透射率修正的图像去雾

针对雾线先验去雾算法存在的颜色过饱和现象、图像初始透射率估算不准确等问题，提出了一种基于边窗盒子滤波和透射率修正的图像去雾算法。为了解决初始透射率估算不准确带来的边缘细节信息丢失的问题，首先利用非局部总广义变分（TGV）正则化的方法估算初始透射率，并将二阶的非局部总广义变分（TGV）正则器来作为正则项，以确保对由图像颜色和深度之间的噪声和歧义引起的异常值具有鲁棒性。随后利用边窗滤波算法对初始透射率进行优化，从而实现对图像中纹理信息和边缘信息的保留。最后利用大气散射模型和多角度优化后的透射率复原出无雾的原始图像。实现结果表明，本文算法能够解决图像颜色过饱和与边缘处的细节纹理信息丢失的问题，且无色调偏移和光晕效应。在定性评估上，复原后的图像视觉效果好；在定量评估上，本文算法的去雾后图像的评价指标皆高于基于雾线先验算法。     

Study on the method of automatic measurement of flexible material processing path based on computer vision and wavelet

Straightness, roundness, and primitive angle error of contour are important indicators of evaluating path precision during flexible material path processing. As processing path is composed of small arc or small line segment primitives, also the deformation of the flexible material during the processing path, making the captured image of processing path not clear, the edge of processing image over local uneven gray, the pixels of boundaries between the processing path image edge and background organizations not obvious. In order to extract the flexible material path contour effectively, mosaic method for flexible material processing path image is studied, next fast positioning strategy is introduced, and then we puts forward the search algorithm which taking processing path corner search as the cut-in-point, designing slope angle curve of starting and terminal point of each primitive and conducting slope angle curve for multiple scales wavelet transform by regarding DB(4) as wavelet operator based on wavelet edge modulus maxima extract principle. By judging whether one point of the curve appears at wavelet transform extremum, it can be determined whether the point is a corner one. In order to accelerate wavelet transform computing speed, FPGA IP core is 8-tap transpose is used to design the decomposition and reconfigurable of DB(4). The total time consumed by IP core wavelet decomposition increased only 2.802% compared to the PC computation time; path angle relative error is 8%, and the average measurement time is 198.22 ms.     

基于FPGA联合Sobel算法的实时图像边沿检测系统的设计与实现

边沿检测技术作为数字图像处理领域的重要一支,在目标匹配,交通管控,国防安全等多个领域有着广泛的应用,能够精确高效地实现边沿检测对于后续进行更高层次的图像识别以及图像处理有着密切的联系。为了实现实时有效的图像边沿检测提出了基于FPGA结合Sobel算法的实时图像边沿检测系统,硬件使用流水线结合并行处理的解决方案,能够有效提高图像处理的速度;算法设计采用Sobel算法,不但简化了运算同时获得了不错的检测效果。实验结果显示,系统可高效地达成实时图像边沿检测的设计目的,而且提升了图像的处理效率与边沿检测的效果,便于满足后续图像处理的要求。     

ARM架构下计算机图像并行化处理技术研究

为在图像处理与分析时具备良好的视觉效果,提高图像处理的速度,需要对ARM架构下计算机图像并行化处理技术进行研究。当前采用的方法是对各种变换频域图像特征提取与计算机图像集合特征的提取进行相结合,克服了当前对图像进行提取时存在图像形状描述的缺陷,提取图像特征向量维数相对较低。实验表明,通过对图像进行特征提取能很好的对图像效果进行展示,将图像的纹理特征进行详细的表述,将该方法应用到图像处理技术当中,具有良好的去噪效果及扩展性,该方法过程简单,但存在图像视觉效果较差的问题。为此,提出一种ARM架构下计算机图像并行化处理技术研究方法。该方法首先利用非局部均值去噪算法对图像进行去噪处理,然后结合图像去噪的结果利用小波变换对去噪图像进行边缘检测,最后采用非线性增强算法对图像进行增强完成对ARM架构下计算机图像并行化处理技术研究。实验结果表明,所提方法不仅提高图像处理速度,还提高图像视觉效果,具有广泛的应用价值。     

工业CT图像处理系统的优化

 为了提高工业CT图像处理系统的处理效率,对其边缘连接和直线拟合方法进行了优化研究。对于边缘连接,根据边缘间隙大小决定连接方式：对小间隙直接用直线填充;对较大的间隙,采用基于模糊判决的边缘连接法计算边缘间总隶属度最大的一条路径,并将其填充。对于直线拟合,先用二元素特征点法提取轮廓特征点,再采用改进的集合求交直线识别方法将特征点间的线段拟合。通过实例验证了优化方法的正确性。     

基于切比雪夫多项式描述子的复杂背景下输电线路提取算法

在电力系统中,利用计算机视觉和图像处理技术对输电线路的进行检测,在保障电力系统的安全运行方面具有非常重要的作用；针对复杂背景下的输电线路,提出了一种基于切比雪夫多项式描述子输电线路提取算法,该算法首先对输入图像进行预处理,其次利用随机Hough 变换提取图像中的直线和曲线,然后利用切比雪夫多项式描述子的曲线描述优势,对所提取的对象进行特征描述,为了提高提取的精确度,通过K-means聚类分析方法来训练视觉字典,通过视觉字典的比对,最终确定图像中的输电线路；实验结果说明了所提出的算法可以精确地提取复杂背景下的输电线路。     

基于数字图像处理技术的人脸检测算法研究

为了提高人脸检测的准确性及检测速度,需要对基于数字图像处理技术的人脸检测算法进行研究。使用当前方法进行人脸检测时,需要提取脸部特征数目较多、检测速度过慢,降低人脸检测效率。为此,提出一种基于数字图像处理技术的人脸检测算法。该方法首先获取人脸数字图像,通过拉开数字图像的灰度间距,使数字图像灰度均匀分布,进而提高数字图像对比度,使图像更加清晰,再通过Wiener维纳滤算法对处理后的数字图像进行图像平滑去噪,在此基础上使用Robert边缘检测算子方法对数字图像人脸边缘每个像素点检测,得到数字图像中人脸边缘的基本图像,将其输入到计算机数字图像处理系统中进行识别检测。实验仿真证明,所提算法在检测速度及准确性等方面具有明显的优势。     

An extended flow-based difference-of-Gaussians method of line drawing for polyhedral image

This paper presents a non-photorealistic rendering technique for stylizing a photograph in the line drawing style. The flow-based difference-of-Gaussians (FDoG) filter constructs lines of style and quality, which usually used to extract the line drawing for some images. In this paper, we inspired by the polyhedral image feature (the line of which are mostly straight line), proposed the method based on the standard FDoG to extract the line drawing of polyhedral image. First, we detect line by fast line segment detector with a false detection control (LSD); then construct a smooth and coherent edge tangent flow (ETF) of the polyhedral images. On the basis of the ETF, the anisotropic FDOG is used to render the lines. This scheme gives clear line features for polyhedral images without much noise, which is also simple and easy to implement, and is robust. The experimental results prove that our algorithm is more efficient than the traditional FDOG approaches in render line drawing for polyhedral image.     

Catenary image enhancement using wavelet-based contourlet transform with cycle translation

The image quality is extremely important in the catenary fault diagnosis based on the image processing. In order to improve image visual effects, this paper proposes a catenary image enhancement method based on the wavelet-based contourlet transform (WBCT) with cycle translation. First, the Laplacian pyramid (LP) transform is replaced by the wavelet transform (WT) for reducing the redundancy of the contourlet transform (CT). Meanwhile, combine the WBCT with cycle translation to overcome the problem of WBCT without the translational invariance. Finally, the adaptive enhancement function is chosen to enhance the catenary images. Experimental results show that the proposed method has the advantages of preserving image edge details and texture. In terms of visual effects, signal-to-noise ratio (SNR) and edge preserving index (EPI), the proposed algorithm outperforms the traditional methods.