基于视频多目标跟踪的高度测量算法

本文提出了一种基于视频多目标跟踪的高度测量算法.首先,采用码本模型检测前景,利用图割理论实现对多目标的跟踪.然后,提取每一帧中目标的头部特征点和脚部特征点,根据投影几何的约束关系计算每个目标的高度.最后,融合多帧的测量结果进行数据优化.本文提出的算法不需要对相机进行完全标定,只需计算摄像机的灭点和地平面的灭线,降低了计算的复杂度.实验结果表明,本文提出的算法具有较高的测量精度,对遮挡和运动状态变化具有较强的鲁棒性,同时,能够满足实时性要求.     

声光调制系统驱动器的研制

超短脉冲激光调制系统包括腔倒空驱动器、匹配网络和声光换能器。研制的激光脉冲调制系统运用锁相技术,采用单片、集成锁相环代替分立元件,实现了片内鉴频和鉴相,解决了高频信号传输的难题。研制的腔倒空驱动器能输出4 MHz、800 kHz、400 kHz、80 kHz、40 kHz、800 Hz、400 Hz等不同重复频率的脉冲信号,输出功率达到瓦级,满足了声光布喇格池的要求。匹配网络的加入使声光换能器充分吸收腔倒空驱动器输出的功率,增加衍射效率。激光脉冲调制系统已应用在皮秒时间相关单光子计数光谱仪系统中,在实际应用中取得了理想的效果。     

无衍射激光图像全程定中方法研究

为了解决工程实际应用中经常用作直线基准的无衍射激光图像的定中问题,提出了一个无衍射激光图像的全程定中方法.该方法根据无衍射激光图像在不同距离具有不同特征的特点,先将图像接特征分类,再采用相应的方法定中.介绍了图像分类方法和不同类型的光斑图像定中方法.详细介绍了基于局域最小亮度的靶状无衍射激光图像边缘检测方法.用640 pixel×480 pixel、光靶分辨率为0.0504 mm/pixel的摄像机,在不同距离各拍取50幅图像,处理结果表明,该方法图像分类准确,速度快,精度高且抗噪声性能好.     

基于曲率尺度空间角点检测的交通标志分离算法

针对交通标志出现互连现象导致检测率下降的问题,提出了一种基于曲率尺度空间(CSS)角点检测的交通标志分离算法。使用基于红绿蓝(RGB)归一化的彩色分割算法和区域特征判决准则自动识别多标志互连候选区域,并对提取的目标区域进行边缘平滑和轮廓跟踪。利用基于全局和局部曲率特性的CSS角点检测器对提取的轮廓进行角点检测,并依据角点凸凹性判定准则及分离点对匹配条件,从角点中提取标志间的分离点对。利用Bresenham算法寻求分离点对间的分离线,实现标志的最终分离。实验结果验证了算法的有效性,与现有基于分水岭变换的标志分离算法以及改进的自适应分离算法相比,克服了标志过度分离问题,提高了标志检测整体性能。     

多孔同轴度检测系统的研制

提出了一个多孔同轴度检测系统,它以无衍射激光束作为检测基准。介绍了检测原理和检测系统特别是检测靶的结构。用640pixel×480pixel的摄像机(光靶分辨率为0.0504mm/pixel),在5、15和24m进行同轴度检测,获得的标准差在x方向上分别为0.0193、0.0262和0.0428mm,在y方向上分别为0.0147、0.0181和0.0250mm。     

一种基于局域亮度极大的环栅激光图像边缘检测

针对无衍射激光图像特点,提出了一种由亮环确定图像中心的方法.利用局域亮度最大原理,提取亮环屋脊边缘点;对各个亮环边缘点用最小二乘法拟合圆心,取拟合残差最小的亮环的圆心作为整幅图像中心.该方法运算速度快,对图像无需二值处理,避免了阈值选取不当对图像边缘位置的影响,可以自适应地利用周围像素亮度值来确定图像边缘.该方法已应用到船舶的同轴度检测,获得了很好的结果.     

电梯导轨直线度和扭曲度检验系统的研制

为了解决电梯导轨直线度和扭曲度检验中需要的直线和角度基准问题,采用十字线激光束和图像处理技术开发了电梯导轨直线度和扭曲度检验系统.激光源固定在导轨的一端,移动光靶在导轨上移动并在指定位置摄取十字线激光束图像,图像经处理后获得十字线交叉点坐标和横线倾角.介绍了移动光靶的设计方法和交点坐标和扭曲角的计算方法,并对由扭曲产生的误差进行修正.用波长658 nm的激光器、640×480 pixel摄像机,光靶分辨率为0.055 66 mm/pixel,在5 m处摄取50 frame图像,标准偏差横向为0.022 3 mm、纵向为0.008 30 mm和角度为1.17′.实验结果表明,采用该方法的电梯导轨直线度和扭曲度检验系统,结构简单,操作方便,测量准确.     

基于径向对称变换的自适应交通禁止标志检测

提出一种基于径向对称变换的自适应交通禁止标志的检测算法。采用RGB归一化阈值分割算法对交通图像进行二值化处理,构造和利用区域轮廓特征矢量,判决和提取候选标志区域。对于标志互相遮挡候选区域,提出采用基于分水岭变换的自适应标志分离算法进行标志分离;然后,对于低维的标志候选区域,根据其自身尺度特征提出一种参数自适应的径向对称圆形检测器和检测算法,最终确定禁止标志。本文算法在标准交通标志数据集(GTSDB)进行了实验验证。实验结果表明,与现有方法相比,本文算法有效提高了算法执行效率和检测性能,降低了算法复杂度;并且,对交通标志尺度、亮度和天气变化、运动模糊以及标志互相遮挡等有着良好的鲁棒性。