图像匹配中具有仿射不变性特征的定量分析

不同视点图像中相应特征点邻域窗口之间存在几何上的透视畸变,这可以用平面单应映射来表示,而目前大多特征匹配算法将该映射用仿射变换模型来近似,即用具有仿射不变性的特征进行图像的匹配。仿射变换的线性特点不仅能降低匹配算法的复杂度,还能保证迭代过程收敛的稳定性,然而并没有人对这一近似的可行性及合理性给出定量的讨论和分析。本文首先回顾各种几何层次上的特征点匹配策略,重点针对具有仿射不变性特征点的定位误差给出定量分析,通过椭圆曲线规范化方法推导出这一近似所造成定位误差的解析表达式,指出用仿射变换模型近似单应映射的合理性;然后用真实图像的实验结果验证了本文分析方法的正确性;最后给出相应的分析结果和结论。     

基于特征匹配拼接的大锻件测量研究

在对大锻件尺寸非接触测量的研究中,为有效解决传统双目视觉测量视野狭小的问题,文中提出一种基于图像特征拼接的测量方法,首先通过理论分析和实验重点研究了相关特征检测算子,使改进后的算子不仅提高了检测效果,提升了匹配精度而且鲁棒性更强;然后结合余弦相似度原则和RANSAC法完成大锻件截面轮廓拼接,最后通过摄像机标定原理得到截面尺寸。通过多组实验结果与实际数据相比较,表明文中方法确实能有效测量大锻件截面轮廓尺寸。     

基于快速鲁棒性特征匹配的目标识别

针对基于特征匹配的目标识别算法复杂度高、难以实时处理的问题,提出基于快速鲁棒性特征(SURF)的快速特征匹配算法.通过应用双阈值顺序聚类算法对特征点进行聚类,并对每一个聚类建立k-d搜索树,采用优先搜索算法匹配模板与图像的特征点,提高了算法实时性.采用RANSAC鲁棒估计算法消除错误匹配点对,计算模板与图像平面之间的单应矩阵,进而实现对目标的准确识别定位.仿真实验证明了算法的有效性和实用性.     

一种多视角跟踪系统中的自行标定方法

多视角的标定和自标定是多视角系统部署和应用中的重要限制环节.文章针对基于单应关系的多视角跟踪应用场景,提出了一种使用跟踪结果本身进行视角几何关系标定的方法,避免了预先标定环节,可以配合现有的各种跟踪算法.理论分析和仿真实验表明,此方法具有高效率、高可靠性、易于实施的特点.     

一种有效的视频序列拼接方法

针对视频序列拼接中容易造成拼接耗时较长、拼接效果不佳等问题,提出一种有效的视频序列拼接方法,首先,利用时域检测窗口对视频序列进行关键帧的提取,其次,利用相邻关键帧间特征点的匹配结合(random sample consensus)算法以及单应矩阵的级联特性,获取相邻关键帧和非相连关键帧间的匹配矩阵,最后通过融合实现了关键帧所表示的视频序列无缝拼接,效果比较理想。     

利用平面间单应关系的指示位置判别方法

在基于计算机视觉技术的非接触式人机交互系统中,为了快速推断使用者指示的目标位置,提出一种无需显式求解摄像机参数的指示位置判别方法.利用目标平面上的已知点及其对应的摄像机成像点,求解目标平面和摄像机像平面间的单应矩阵,将目标平面卜相交于指示点的两条直线与像平面上的对应直线联系起来,从而通过检测图像中的特定直线推断指示点的...     

基于无穷单应阵的动态天基弱小目标检测

提出了一种基于无穷单应矩阵抑制动态天基背景的方法,为动态天基背景下的弱小运动目标检测提供了新思路。与以往方法不同,对于由成像卫星运动而造成运动的高频恒星背景,该方法首先利用惯性坐标系下成像卫星姿态及位置的变化,确定卫星平台运动对恒星成像的影响;然后,根据相机对无穷远点的成像原理,计算出不同时刻图像之间的单应矩阵以补偿背景恒星的运动;利用改进的中值滤波抑制低频地球背景,并结合三维时空方向滤波和卡尔曼预测实现对弱小目标的检测与稳定跟踪。实验结果表明,算法能对背景恒星运动准确补偿,抑制背景的效果(图像信噪比增益和背景抑制因子)为传统方法两倍以上,在背景抑制后对弱小目标进行有效检测,定位误差可稳定在半个像素以内。     

基于快速鲁棒性特征匹配的目标识别

针对基于特征匹配的目标识别算法复杂度高、难以实时处理的问题,提出基于快速鲁棒性特征(SURF)的快速特征匹配算法。通过应用双阈值顺序聚类算法对特征点进行聚类,并对每一个聚类建立k-d搜索树,采用优先搜索算法匹配模板与图像的特征点,提高了算法实时性。采用RANSAC鲁棒估计算法消除错误匹配点对,计算模板与图像平面之间的单应矩阵,进而实现对目标的准确识别定位。仿真实验证明了算法的有效性和实用性。     

基于图像配准的潜在痕迹提取

介绍了依据图像配准技术在复杂背景中提取潜在痕迹的一种方法。图像配准是图像处理的一个重要的基础环节，传统的图像配准算法存在着各种不确定性及计算复杂性，而且特征点的选择困难且自动性差。而我们要实现从复杂的背景中提取潜在的痕迹必须要求图像要精确对准到亚像素级。针对传统算法中存在的问题，分别采用了一种从特征点提取、匹配到图像间点变换估计及光学变换估计的鲁棒算法。这些算法经过实验证实是鲁棒的且是实用的。