利用遗传算法实现模板匹配的瓷砖分选

提出瓷砖图像模板匹配的匹配程度公式,分析匹配度与公式值的关系.将匹配程度公式作为最优保留个体遗传算法的目标函数,设立遗传算法的3个变量,即x轴起始位置、y轴起始位置和放大倍数对图像的模板进行匹配优化.实验结果表明,遗传算法的匹配结果基本稳定,能满足工业实时性的要求,模板的大小同匹配时间成反比,同效果成正比.     

基于自适应模板的匹配算法在跟踪系统中的应用

基于模板匹配的跟踪算法具有提取信息全面,算法简捷的优点,但目前采用固定模板匹配的算法在实际过程中容易发生误判.作者经过研究提出了自适应模板匹配的算法,并在此基础上给出了初始模板的捕获和目标物位置预测的具体算法,采用此算法,能有效克服上述问题,在实际跟踪过程中获得了很好的跟踪效果.     

基于自适应模板的匹配算法在跟踪系统中的应用

基于模板匹配的跟踪算法具有提取信息全面、算法简捷的优点,但目前采用固定模板匹配的算法在实际跟踪过程中容易发生误判,作者经过研究提出了自适应模板匹配的算法,该算法能有效的克服上述的问题,在此基础上作者给出了初始模板的捕获和目标物位置预测的具体算法,采用了基于自适应模板跟踪算法的"DX-1"系统在实际跟踪过程中取得了很好的跟踪效果.     

基于灰度直方图的加权模板匹配法在摄像机标定中的应用

采用基于灰度直方图的加权模板匹配法实现摄像机的标定.首先以一个游标卡尺作为目标采集图像,此采集图像作为后续分析的同时用于模板的多处提取;提取的每个模板都将用于后续的模板匹配来提取目标区域(Region of Interest,ROI);匹配所获得的所有目标区域二值化后并旋转90°,以提取其水平方向的灰度直方图;所获得灰度直方图经过优化获得单一峰值后用于获取测量精度;最终标定出的测量精度是由所获得的所有测量精度值进行可信区间的加权平均决定的.本文所采用的加权模板匹配方法不仅降低了单一模板匹配的风险,而且充分利用了具有相似纹理这一有利信息,实验结果表明,提出的方法可以达到工程要求的亚像素级别误差,由此说明该方法在摄像机标定的应用中是行之有效的.     

面向辅助驾驶的夜间行人检测方法

辅助驾驶系统需要实时而准确的行人检测方法.文中利用基于知识的方法复杂度小的优点,针对单目远红外视频数据,提出一种基于概率模板匹配的夜间行人检测方法.该方法基于行人样本的灰度分布特征,采用局部双阈值分割算法提取候选目标,进而根据行人的运动方向建立多尺度概率模板,对候选目标进行判别.该概率模板建立方式缓解了行人样本类内方差较大的问题,增强了概率模板归纳行人外观模式的能力.为改善行人检测的准确度,进一步将目标跟踪算法融入概率模板匹配,借助多帧的综合处理结果实现了更为鲁棒的目标归属判断.实验结果表明:该方法计算开销较低,实时性较好;在郊外场景中检测率不低于90%,虚警率不高于10%;而在市区场景中检测率约为75%,虚警率约为22%.     

铝轮毂背腔字符的多模板匹配分割

从实际工业生产的角度出发,针对铝轮毂背腔字符难以采集,字符背景噪声较大,字符较小等问题,本文提出了一种基于多模板匹配的快速字符提取方法,解决了铝轮毂背腔字符提取困难的问题。首先,采集铸造模板中的标准字符建立模板库;其次,在原有的模板匹配方法的基础上加以改进,既保留了模板匹配快速查找目标的优点又引入多个不同的模板,使其能够同时查找多个目标;然后,对局部区域进行精匹配并且对每个模板做优势评估,以此来进一步优化改进后的字符提取方法;最后,将本文提出的方法与感知哈希方法进行比对,实验证明:本文方法优于感知哈希算法,能够取得很好的字符提取效果。     

基于局部SURF与Kalman滤波的多机器人识别与跟踪

针对SURF匹配算法,提出一种局部特征匹配的思想,对场景中多个目标机器人进行识别与跟踪。在静态场景中,利用背景差法检测出场景中所有运动机器人,提取各个机器人的轮廓,通过轮廓获得每个机器人在图像中的区域,对每个小区域提取SURF特征点并与模板图像进行匹配,得到想要跟踪机器人的位置信息,最后通过Kalman滤波对机器人位置进行修正并跟踪。实验证明本算法在不降低匹配的准确性上有效提高了识别与跟踪的效率。     

一种基于特征检测的机器人足球检测识别方法

针对足球机器人目标识别的实际特点,以智能足球机器人为研究对象,提出了一种基于足球颜色、面积匹配模板和边缘特征相结合的足球检测方法。此方法首先利用颜色特征信息对图像中颜色相似度进行计算来完成足球的颜色识别。然后,通过分析计算足球在全景摄像头中处于不同位置所成的图像像素尺寸与场地中所处位置距离之间关系,建立了足球识别的面积匹配模板,根据该模板可以计算出在图像中处于不同距离的足球轮廓面积。在此基础上,结合足球边缘特征进一步完成对足球的识别。实验表明该方法能够有效地提高足球识别的效率和准确性,并具有较好的实时性;同时对其他目标物的识别也具有一定的借鉴意义。     

芯片封装立针微孔加工视觉定位技术研究

针对立针加工中微孔加工位置定位问题,提出了一种基于模板匹配粗定位和基于边缘检测精定位的两步视觉定位方法。在粗定位阶段,提出了一种基于形状模板匹配和支持向量机的粗定位方法,首先建立了带掩膜的模板,在形状模板匹配的基础上,通过提前终止策略、图像金字塔,以及减少搜索面积的方法对匹配过程进行加速,在对匹配结果提取方向梯度直方图特征后,基于支持向量机进行分类从而防止误匹配。在精定位阶段,提出了一种具有角度约束的边缘检测算法定位外轮廓边缘,并采用二次函数拟合梯度极大值实现亚像素边缘定位,利用最小二乘法拟合轮廓边缘后定位微孔加工位置。在实验阶段,首先通过少量样本对支持向量机进行训练,准确率达到了99.76%,在此基础上本文粗定位方法交并比达到82.9%,而传统的模板匹配方法仅为36.5%;将立针以不同姿态放置在不同位置,在不同光照强度下加入高斯噪声后进行精定位实验,发现本文精定位方法的最大定位误差为2.20μm,而基于Canny边缘检测方法的最大定位误差为5.99μm,本文算法总耗时仅需328 ms。     

基于双尺度Sech模板的浸润性乳腺癌检测方法研究

乳腺肿块的准确检测是目前计算机辅助诊断系统的关键。为了准确检测X线乳腺图像中的可疑肿块区域,提出一种基于双尺度Sech模板的早期乳腺癌检测方法。首先根据乳腺X线图像的特征对图像进行预处理,包括乳腺区域提取和内外侧斜位图像胸肌提取;然后对提取的乳腺图像进行基于两个不同尺寸的Sech模板的模板匹配,将模板匹配后得到的相似度图像进行融合和阈值截断;最后进行可疑乳腺肿块区域的定位。结果表明,基于双尺度的Sech模板的检测具有更好的检测效果,改善了基于单尺度模板检测准确率低的问题,并降低了假阳率。     

一种半自动分割视频对象的方法

提出一种半自动视频对象分割方法，通过对跟踪分割视频序列的后继帧，这种方法首先采用基于块匹配和最大边缘强度的运动估值和补偿方法进行对象轮廓定位，接着采用模板匹配以特定对象知识检测对象像素，为使轮廓定位更可靠，在块匹配的运动估值中使用了彩色信息，而模板匹配则使分割结果精确化，避免误差传递，并且在出现遮挡时只要对象颜色在整个序列中一直保持相似性，就能够正确测出对象，实验结果证明这种方法能够分割复杂场景中的任意对象。     

硫酸盐废水处理中SRB生态因子的GA-NN建模研究

利用产酸-硫酸盐还原反应器对高浓度硫酸盐废水进行处理时,硫酸盐还原菌的生态位是该系统的核心问题。将神经网络与遗传算法有机地结合起来,以神经网络为理论基础,利用遗传算法优化网络中的连接权值,对产酸硫酸盐还原反应系统进行建模与仿真化,并将之与采用回归分析法的模拟结果相对比。研究结果表明采用遗传算法优化神经网络的效果较好,所建模型的运算结果更为可靠。     

基于圆形采样和稀疏表示模型的鲁棒目标跟踪

为解决基于稀疏表示的跟踪算法在小样本空间中出现模板漂移而在大样本空间中实时性差的问题,提出了一种基于圆形采样的双重稀疏表示目标跟踪算法.该算法对跟踪矩形窗数据进行圆形采样,这不仅保证了目标的灰度和结构信息,而且减少了背景信息干扰.同时对稀疏表示得到的小模板系数引入距离权重判断函数,判断目标样本变化情况,提高模板更新效率.最后引入HOG（histogram of oriented gradient）特征,对稀疏表示得到的多个次优解进行二次稀疏表示,有效解决小样本数量少带来的估计误差.实验结果表明,该算法能够提高小样本空间中目标跟踪的鲁棒性和实时性.      

基于遗传算法的网格结构优化方法

为了加快遗传泊进化过程,提出了基于遗传算法和满应力准则进行网格结构优化的杂交算法,杂交算法能大幅度地减少单纯采用遗传算法进行网格结构优化的解空间,其结果表明杂交算法能明显地加快遗传算法的收敛进程。     

基于双目视觉的物体识别定位与抓取

为解决目标识别精度低、定位与抓取配合困难问题,通过对算法的改进研究了物体的识别定位与抓取,包括识别目标物体、对于目标物体形心的位置三维重建、对于目标物体的姿态估计、对于手眼标定后的抓取4个方面。在目标识别中,首先通过快速鲁棒特征(speeded up robust features,SURF)算法结合Grabcut算法提取出目标。在位置求解中,利用模板匹配求取目标物体形心的世界坐标。在姿态估计中,算法的流程为:利用匹配点对求取左图中物体母线斜率,再随机取斜率等于左图母线斜率的两点,通过两点的世界坐标求出目标物体的姿态。在抓取中,采用的眼在手上,先建立工件坐标系,再进行坐标转换,通过机器人参数求得逆解。研究结果表明:误差均在较小范围内且机器人可在有效工作范围实现抓取。可见算法可靠以及整体实验的正确性。     

Pattern recognition and active vision in chickens

Recognition of objects or environmental landmarks is problematic because appearance can vary widely depending on illumination, viewing distance, angle of view and so on. Storing a separate image or 'template' for every possible view requires vast numbers to be stored and scanned, has a high probability of recognition error and appears not to be the solution adopted by primates. However, some invertebrate template matching systems can achieve recognition by 'active vision' in which the animal's own behaviour is used to achieve a fit between template and object, for example by repeatedly following a set path. Recognition is thus limited to views from the set path but achieved with a minimal number of templates. Here we report the first evidence of similar active vision in a bird, in the form of locomotion and individually distinct head movements that give the eyes a similar series of views on different occasions. The hens' ability to recognize objects is also found to decrease when their normal paths are altered.     

一种基于特征提取和多模板匹配的心律失常检测算法

基于特征提取和多模板匹配的心律失常检测算法通过样本数据库创建模板库,对模板库进行特征提取以创建特征库,同时建立索引与模板库关联,然后使用特征库中的模板与待检测心电信号进行粗匹配运算,当粗匹配的相关系数大于预设阀值后,再利用索引加载相关模板进行细匹配运算。使用MIT-BIH数据库的数据验证基于特征提取和多模板匹配的心律失常检测算法的效果理想。     

基于OpenCV 的丝印机定位系统研究

现有OpenCV 模板匹配能实现丝印机的定位，但是模版图像不在搜索图中也能得到匹配结果，同时定位执行机构运用传统的直接传值方式运动会造成定位执行机构卡顿。为了解决上述2 个问题，提出了一种基于相似度的模板匹配方法。经验证该方法能解决模版图像不在搜索图中也能得到匹配结果的问题，实验结果表明，基于相似度的模版匹配方法对图片的相似度识别都在91%以上，平均用时低于250 ms，具有匹配稳定和快速的特点。同时还提出了一种速度匹配的运动方式，经验证该方法解决了定位执行机构运行卡顿的问题，实验结果表明，速度匹配的运动方式在250 次运行过程中没有出现一次卡顿现象。     

一种基于模板的服务组合方案

针对UDDI和WSDL对服务组合支持的不足，提出了一种基于模板的服务组合方案。该方法由领域专家预先制定服务组合模板，用户从业务角度透明地使用服务资源，进而‘实现以可重用的方式组合业务服务。服务组合模板封装了领域内的业务逻辑，它使用扩展的WSDL描述通过SOAP在网络上传输；在模板库内部，服务组合模板被解析成有向图的形式来完成用户请求向模板的匹配，提高了服务组合的自动化程度。重点绐出了该方案的模板匹配算法、运作流程以及服务组合模块库的关键API设计。