基于FPGA的全景图像展开算法实现

全景图像柱面展开理论算法占用系统资源较大,不适合在资源有限的嵌入式系统上实现,所以改善算法,设计一种基于嵌入式系统的算法有一定的现实意义,文中以柱面展开算法为理论依据,设计一种能在FPGA上实现的快速柱面展开算法．采用Matlab验证算法的可行性,然后采用硬件描述语言编写硬件模块,模块通过ModelSim仿真后,最终在硬件平台上实现FPGA对全景图像的快速柱面展开算法．     

基于单应性矩阵追踪的自动焦距标定算法

为了减少旋转式全景拼接系统中由于焦距不准确导致的图像畸变问题,该文在传统焦距标定算法的基础上,提出了一种有针对性的焦距标定算法.该算法对依照不同焦距进行柱面投影时相邻图像间的单应性矩阵参数进行追踪,通过二次函数拟合确定最佳焦距,实现了焦距的精标定,保证了360°全景拼接时不出现较大畸变.经该算法处理后的全景图像畸变明显...     

全景图像拼接算法

提出了一种新的柱面图像拼接算法,即利用相邻2幅图像中的2组特征点,确定2幅图像的位置关系.该算法可自动对照相机水平环拍的1组图像进行无缝拼接,得到1幅360°的柱面全景图像.实验结果验证了算法的有效性.     

全景环形透镜成像展开算法研究

全景环形透镜成像系统是一种新型光学成像系统,无需扫描便能一次性实现全景成像。这在实时性和成本方面比传统光学系统具有不可比拟的优势。但是,因为全景环形透镜基于平面圆柱投影原理,将全景三维空间成像压缩到一个二维的环形平面内,并不适合人眼正常的视觉观察,所以需要将其展开。本文对全景环形透镜的成像原理进行了深入的研究,基于简单的等值分份原理在MATLAB中对全景环形成像进行了展开。该算法不仅适用于全景柱面空间成像,也适用于全景三维空间成像。实验结果表明,展开后效果良好。     

柱面全景图图像拼接中图像平滑的虚拟现实技术研究

当前图像平滑方法对尺度、视差和光照变化较大的柱面全景图图像拼接部分的处理效果不佳。为此,提出一种新的柱面全景图图像拼接中图像平滑的虚拟现实技术,依次对待拼接源图像进行柱面投影,获取不同柱面图像序列,求出柱面平移量,通过融合获取柱面全景图像。将最小灰度差异点看作拼接点,通过调整灰度差,经拼接缝定位与拼接缝消除两个阶段实现图像平滑处理。将完成平滑处理后的柱面全景图像生成虚拟现实场景,应用于不同领域。实验结果表明,采用所提方法进行柱面全景图像拼接中图像的平滑处理,在尺度、视差和光照变化较大情况下仍可达到无缝拼接,且拼接部分图像质量和完整性较高。     

基于前视钻孔摄像提取全景图像的方法

依据前视钻孔窥视仪在地质勘探中的相关数据,提出一种将前视图像进行数字图像处理得到对应全景图像的方法,将钻孔孔壁全景范围内的三维柱面空间投影到二维平面.首先根据图像特征确定图像的圆心并划定半径,然后利用极坐标转换结合插值算法,得到矩形平面展开图,再利用图像灰度特征相似度准则和滤波技术进行图像匹配拼接,得到满足定量分析要求的全景图.     

柱面全景图图像拼接中图像平滑的虚拟现实技术

当前图像平滑方法对尺度、视差和光照变化较大的柱面全景图图像拼接部分的处理效果不佳。为此,提出一种新的柱面全景图图像拼接中图像平滑的虚拟现实技术,依次对待拼接源图像进行柱面投影,获取不同柱面图像序列,求出柱面平移量,通过融合获取柱面全景图像。将最小灰度差异点看作拼接点,通过调整灰度差,经拼接缝定位与拼接缝消除两个阶段实现图像平滑处理。将完成平滑处理后的柱面全景图像生成虚拟现实场景,应用于不同领域。实验结果表明,采用所提方法进行柱面全景图像拼接中图像的平滑处理,在尺度、视差和光照变化较大情况下仍可达到无缝拼接;且拼接部分图像质量和完整性较高。     

基于Harris多摄像头孔壁图像的全景拼接技术

提出一种适用于多摄像头孔壁图像畸变校正和全景图像拼接的算法。为获取360°孔壁图像信息,采用四个广角镜头成像设备采集图像,针对孔壁图像的特殊性,提出一种改进的畸变图像校正算法。首先通过平面网格模板法进行摄像机标定,计算畸变参数,为消除孔壁曲率的影响,提出基于参数微调的畸变图像校正算法。并且通过双线性插值算法进行灰度重建。其次为消除孔壁曲率造成的边缘信息的缺失,提出柱面信息还原法将图像展开,还原孔壁的真实像素信息。通过改进的Harris角点检测算法提取图像角点,利用RANSAC算法进行匹配对提纯,计算变换矩阵,采用融合速度较快的渐入渐出融合算法,得到孔壁全景图。     

一种自适应多模式车载全景显示模型

当汽车行驶于复杂路况时,驾驶员由于视野盲区的存在不能同时顾及车身周围信息,由此导致交通事故频发.为应对汽车不同的行驶状态,本文提出了一种可自动切换辅助驾驶视角的多模式车载全景显示模型.首先,在车身四周安置4路鱼眼摄像头获取车身周围图像;其次,对摄像头进行标定获取摄像头内外参数,再利用Carroll算法和获得的内外参数对畸变图像进行矫正,矫正后的图像根据驾驶模式的不同选择利用双线性插值法进行柱面投影和透视变换;最后,利用加权平均算法进行图像的无缝融合,并通过显示器输出融合后的图像.我们还将该算法移植到自行开发的车载测试平台上,测试结果表明:多模式辅助驾驶模型根据行车时车轮转速及车轮转向角度的变化自动切换辅助驾驶视角,并输出对应视角的全景图像,能有效消除视野死角.     

基于扩展相位的柱面图像拼接算法研究

提出了一种柱面图像拼接方法,首先利用扩展相位相关算法获取变换矩阵,将其经过Levenberg-Marquart（LM）算法优化之后获取理想8参数模型,其次利用8参数模型进行同心圆焦距的估计,获取柱面拼接图像的半径,最后对投影后的柱面图像再利用扩展相位相关算法、加权融合算法进行拼接,实验验证了这种方法的有效性。     

两种全维视觉传感器的比较研究

对满足单视点约束条件的双曲面镜和抛物面镜全维视觉传感器的设计和建模进行了比较研究。基于单视点约束条件建立单视点约束方程,对2种传感器所选用的反光镜进行了镜面设计,并建立系统的数学模型,确定像点和物点之间的坐标映射关系,为全维图像的处理提供了必要的模型和计算方法,最后通过仿真实验比较了所设计的2种视觉传感器的成像效果。     

基于测地学腐蚀的去包裹算法

相位图像去包裹运算是三维形貌测量的重要环节,用于获得真实的相位分布。该文提出了基于测地学腐蚀的去包裹算法,首先根据包裹相位图像选取m ask与m arker图像,并在m ask图像的限制下对m arker图像进行测地学腐蚀运算,然后对腐蚀后图像的补集采取相同的腐蚀运算,以消除包裹相位图的阴影、断点等噪声,最后利用五帧去包裹算法对腐蚀预处理后的相位图进行相位恢复。实验表明,该方法有效地消除了相位图像中的断点、空洞和阴影等干扰因素,为实现高精度的表面形貌测量奠定了基础。     

一种改进的相位解缠算法

针对复杂包裹相位图解缠相位时存在相位跳变和解缠耗时的问题, 提出一种改进的相位解缠算法. 首先通过四步相移法得到包裹相位图, 由包裹相位图生成质量图; 其次将质量图划分为高质量区和低质量区, 高质量区使用简单路径算法解缠, 低质量区通过相邻两像素点的质量值构造水平和竖直权值边; 最后按构造边权值从小到大进行相位解缠, 解缠过程以两像素点所构成的边为单位, 采用不连续解缠路径, 逐次解缠所有像素点. 实验结果表明, 该算法与其他算法相比, 解缠速度较快且效果好.     

一种改进的相位解缠算法

针对复杂包裹相位图解缠相位时存在相位跳变和解缠耗时的问题, 提出一种改进的相位解缠算法. 首先通过四步相移法得到包裹相位图, 由包裹相位图生成质量图; 其次将质量图划分为高质量区和低质量区, 高质量区使用简单路径算法解缠, 低质量区通过相邻两像素点的质量值构造水平和竖直权值边； 最后按构造边权值从小到大进行相位解缠, 解缠过程以两像素点所构成的边为单位, 采用不连续解缠路径, 逐次解缠所有像素点. 实验结果表明, 该算法与其他算法相比, 解缠速度较快且效果好.     

一种基于INSAR的叠掩区域识别算法

干涉合成孔径雷达是获取场景数字高程模型和正射影像图的有效技术之一。叠掩现象是SAR图像几何失真现象的一种。由于多点回波叠加,叠掩区域的相位并不准确,而且在相位解缠中影响判别。因此对叠掩区域进行识别具有重要意义。分析了叠掩区域的干涉相位特性及幅度特性,提出了一种结合SAR幅度图像和干涉相位对叠掩区域进行识别的算法,该算法能够有效的将叠掩区域区分出来,为InSAR后续处理提供可靠依据。仿真数据的处理结果,证明了算法的有效性。     

基于双曲面镜的全向摄像机视觉实现方法

给出了一种由双曲面镜和常规摄像机构成全向摄像机视觉系统的实现方法,通过对双曲面镜几何模型、全向成像原理和摄像机结构的分析,得出满足单一视点约束的全向摄像机的设计方法;并给出了基于图像的系统安装方法;最后通过将实际图像平面坐标系中的点投影到虚拟图像平面的方法对全向图像进行重投影,校正得到任意方向无畸变的透视投影图像.实验结果表明,该系统不仅满足人眼观察的需要,也可用于视频监视 ,目标跟踪和立体视觉.     

激光和全维视觉融合的移动机器人自定位(英文)

讨论了通过二维激光传感器和全维视觉传感器提取数据融合技术进行移动机器人定位的新方法 .SICKoptics公司制造的二维激光传感器能精确地测量出反射点的距离和方位 ,我们自己设计的全维视觉系统能从图像中提取场地标记物的色块信息 ,这两种传感器提取的数据有各自不同的特征 ,因此在本文所给出的融合方法中它们能优势互补 .RoboCup中型组的足球机器人 (守门员 )被选择来验证算法 ,最后给出了试验的结果 .     

Retrieval of urban slow deformation using the multi-baseline DInSAR technique

The investigation of slow displacement in urban areas using the multi-baseline DInSAR technique has been a hot research topic in the field of DlnSAR. The basic flow of this technique includes several steps such as the combination of interferometric image pairs, generation of differential interferograms, se- lection of high coherent points, generation of the Delaunay triangular network, calculation and integra- tion of increments in network, unwrapping and calibration of the residual phase, and the estimation of both atmospheric and nonlinear displacement phase. Among these steps, the calculation of increments is the key to retrieve linear displacement, while unwrapping and calibration of the residual phase are the keys to retrieve nonlinear displacement. In order to improve the performance of these two steps, this paper proposes a modified model coherence function for increments estimation, and a triangular ＂circle＂ algorithm to deal with phase unwrapping and calibration. Based on the above algorithms, the subsidence of Suzhou City is investigated using 24 ERS scenes from February 1993 to December 2000. The results show that the linear subsidence velocity of the most urban area is about -20 to -30 mm/a during the time, with a yearly decrease in velocity. The displacement seems to be stable after 2000. Leveling data validate our results and demonstrate the reliability of the algorithm.     

融合梯度向量流条纹探测与图切法相位解缠

为解决GVF-Snake(gradient vector flow snake)条纹探测相位解缠时,内部条纹线探测偏离条纹边界的问题,提出了一种融合GVF-Snake条纹探测与马尔科夫随机场(Markov random field,MRF)图切法相位解缠方法.通过判断出条纹探测线不是真实条纹边界的情况,对该条纹探测线上一步探测条纹的内部块用MRF图切法进行分割解缠,按照相应解缠准则将两种解缠结果进行融合,形成含有边界跳跃点的粗解缠结果,并用高通滤波插值法消除粗解缠结果的边界孤立点的方法研究了矿区梯度较大地区的相位解缠.结果表明:以巨野矿区某工作面为实验区,用两景sentinel-1A的单视复数图像进行两轨法干涉处理的真实相位来验证算法的有效性.在面分析上,以自适应局部平滑相位评估(phase estimation using adaptive regulation based on local smoothing,PEARLS)为评价标准,将本文方法与最小费用流等5种相位解缠算法进行比较.对比结果显示,本文方法的平方根误差、平均绝对误差分别是±0.0791、±0.0090、±2.3173 rad.在线分析上,对只含有变形相位的绝对相位,提取各解缠绝对相位工作面走向线、倾向线的变形.以实际水准观测值为标准,本文方法的平方根误差、平均绝对误差、绝对值最大误差分别是±0.17748、±0.14107、±0.40529 cm.面分析中以PEARLS相位重构为基准,可见本文方法要优于其他常规的解缠方法;同理,线分析中以水准数据作为依据其各项指标亦为最优.