基于种子生长的半稠密视差图算法

立体匹配是3D重建过程中的重要问题,而图像本身存在的噪声和相似结构降低了匹配算法的精确度。提出了一种基于种子生长的半稠密视差图算法,将图像匹配得到的特征点作为初始种子点,生长为整个图像上的半稠密匹配图,使用最大相似性子集,依照唯一性约束的原则,修正得到最终的视差图。实验结果证明:本文提出的方法优于以往方法,能够适用于结构相似以及深度变化很大的图像。使用图片为标准模板库图片,开发平台为Visual C++ 6.0。     

基于动态规划与图像分割的立体匹配算法

针对传统图割立体匹配算法耗时太长以及动态规划立体匹配算法匹配精度不高,且视差图带有条纹瑕疵的问题,提出了一种基于动态规划和图像分割的立体匹配算法.采用自适应多阈值图像分割算法对参考图像进行高效可靠的区域分割,提取边界,使用多种子点动态规划算法精细求取边界上点的视差,并以区域为单元用图割立体匹配算法求取区域内各点的视差,拟合得到图像对的视差图.通过对比,实验结果表明：此算法较传统图割法匹配速度有明显提高,且可以得到匹配精度较高的稠密视差.     

基于控制点约束及区域相关的立体匹配算法

立体匹配是计算机视觉的关键问题.为了得到准确匹配的稠密视差图,通过对基于特征和基于区域立体匹配算法的讨论,结合这两种算法的优点,提出一种新的基于控制点及区域相关的立体匹配算法.该方法首先在利用Harris角点检测算法检测出角点的基础上,对角点进行立体匹配得到精确的匹配点对即控制点,然后在控制点的约束下对非角点像素进行基于区域相关的立体匹配,得到整体稠密的视差图.这样既缩小了匹配搜索空间,又保证了匹配的可靠性.     

基于角点检测的快速匹配算法

针对复杂图像的快速匹配,提出基于Shi -Tomasi角点检测的特征匹配算法.依据图像的角点特征、图像灰度和位置信息,采用最大互相关函数进行相似度计算和粗匹配,用随机样本一致性算法对匹配点对进行校正并消除错误匹配.将该算法应用于实景照片拼接,实验结果表明,对存在较大色差和形变的图像,其匹配精度为97％左右,匹配精度和速度均优于传统匹配算法.     

改进区域生长法及其在冠状动脉造影图中的应用

冠状动脉造影过程中,由于人体骨骼、肌肉、器官等组织对X射线吸收程度不同,得到的冠状动脉造影图像亮度不均匀,传统的区域生长算法无法准确分割不均匀亮度的图像,而且种子点的选取需要人工交互,效率低下.针对这些问题,提出了一种改进区域生长算法,该算法自动生成一组种子点,种子点生长时,使用生长区域的局部平均值作为生长准则中的参数,最后使用医学影像计算与计算机辅助介入(medical image computing and computer assisted intervention,MICCAI)准则对分割后的图像进行评价.实验表明,使用该算法对冠状动脉造影图像进行分割,能得到较好的结果,且不需要人工交互,提高了图像分割的效率和准确性.     

基于区域生长和聚类的主动脉CTA图像序列分割算法

针对人体主动脉CTA序列图像的特点,提出了一种基于区域生长和聚类的序列分割新算法.在确定好合适的分割阈值范围后,结合基于区域生长的算法对主动脉的目标区域进行轮廓提取,然后对得到的目标轮廓在基于isodata的算法上进行聚类处理,由于主动脉在空间上的连续性,可以将聚类后得到的目标区域的聚类中心作为下一幅CT图像新的种子点再进行区域生长,从而实现仅在选择单幅图像种子点的情况下一次性完成整套CT序列图像的分割.实验结果表明,本文算法计算量小,分割精度高,可以完整准确地将主动脉从CT序列图像中分割出来.     

基于种子点替代像素块算法的粘连细胞图像分割

提出了1种基于像素块扫描的种子点替代算法用于粘连细胞图像的分割。首先确定单个细胞平均面积,然后确定正方形像素块边长,并以此像素块对二值化图像进行扫描。将与像素块匹配的地方替换为1个种子点,得到种子点图像。采用分水岭分割算法得到分割图像并计数。实验结果表明,该文方法适用于细胞面积相差不大的各种粘连度的细胞图像,分割效果显著,准确率高于98%。     

基于稀疏转稠密机制的仿射不变特征匹配算法

提出一种基于稀疏、稠密特征转换的仿射不变特征匹配算法,其中稀疏特征包括坐标,尺度,仿射模拟参数等,稠密特征指基于图像局部区域内光学属性的局部描述符.本文算法在Affine-SIFT算法基础之上,针对在特征提取阶段仅使用稀疏特征提取的缺陷做出了改进.由于稠密信息只有在稀疏参数满一定足检测条件时才能提取到特征,导致本可以匹配到的特征(包括稀疏、稠密参数)无法提取,将通过使用稀疏特征构造新的模拟图像,通过将稀疏特征重新稠密化,并在模拟图像基础上进一步提取稀疏特征,同时可检测到原始图像中检测不到的可匹配特征,最终达到增大特征建立匹配的概率,提升正确匹配数量的目标.经实验验证,本文提出的稀密特征转换算法相比于ASIFT算法能大量增加特征匹配的数量.除针对ASIFT方法提供扩展外,该方法也可用于扩展具有充分稀疏特征参数的其它特征提取和匹配方法,并适用于目标识别、目标分类和三维重建等问题.     

一种新的基于区域生长的彩色图像分割算法

为克服一般区域生长算法对初始种子点选择以及生长顺序鲁棒性较差的问题,提出了一种鲁棒于生长顺序的彩色图像区域生长算法.首先计算所有像素点的局部颜色直方图以及领域相似性指标(neighbor similarity factor,NSF);其次通过NSF值建立种子的选取准则、种子的生长准则以及生长的终止准则,对图像进行初分割;最后对未分类点进行重新分类得到最终分割结果。通过与JSEG算法比较发现,该算法在运算时间以及分割准确性具有明显优势。     

基于相似性概率约束的立体视觉稠密匹配算法

本文提出一种面向非结构化环境的快速立体视觉稠密匹配算法,能有效解决弱纹理、岩石局部遮挡条件下的精确立体视觉稠密匹配问题。该算法利用外极线约束缩小搜索区域的候选匹配点,有效解决遮挡和深度不连续的影响,利用Mean-Shift算法构建一个自适应阈值函数来分割图像,再对稠密视差图进行初值优化,提高了高相似度与弱纹理区域内的视差估计精度。利用本算法对实际环境图像和标准测试图像进行处理,实验结果表明对环境中的遮挡和弱纹理问题具有良好的鲁棒性,在室内外环境下均能够获取高质量稠密视差图。     

由粗到精的三维等距模型对应关系计算

针对不同姿态下的三维等距模型对应关系计算问题,提出了一种基于初始谱植入的稠密对应关系计算方法。计算源模型与目标模型上各点的高斯曲率,利用空间一致采样算法获得一组数目相同的采样点,通过初始谱植入构建源模型与目标模型间的初始对应关系,使用空间一致采样法并结合二分图匹配算法迭代获取每一层的对应关系,利用贪婪优化算法进行优化,得到三维模型间的稠密对应关系。实验结果表明,以初始谱植入匹配算法计算得到的稀疏对应关系为基础,通过由粗到精的求解过程,能构建更为准确的稠密对应关系,并在一定程度上减小了等距误差。与已有算法相比,基于初始谱植入的稠密匹配算法适用于计算等距或近似等距的三维模型之间的对应关系;与单一使用测地距离度量相比,可以得到更加准确的稠密对应关系。     

基于曲率图的三维点云数据配准

以曲率图作为三维点云数据的特征描述函数,并运用曲率图实现了三维点云数据的配准.对于含有噪声的点云数据,先根据每个点的邻域特性估算其曲率值,然后根据每个点及其周围邻域点的曲率值构造该点的曲率图.通过在多比例空间下曲率图的特征保持分析,可提取到最能反映该点云数据特征的特征点集.对于两两配准,这些特征点集被用于三维点云数据的粗略配准算法中,该算法利用点云内部空间点相对位置在刚性变换下的不变特性实现了特征点对的匹配,由匹配的特征点对进行坐标变换求解,完成了两三维点云的粗略配准,然后运用迭代最近点算法进行精确配准.最后将整个配准算法应用于真实的三维点云数据,结果表明该算法能有效抑制点云采样密度及噪声的影响,能够快速实现点云数据的精确配准.     

基于解剖结构模型和外极线约束的冠脉血管段匹配算法

采用基于解剖结构模型和外极线约束相结合的血管段匹配算法对两幅不同角度的血管骨架图进行匹配. 利用解剖结构模型匹配大部分血管骨架点,形成特征点对,利用这些特征点对计算两幅图像间的几何变换矩阵. 利用外极线约束法匹配剩余血管骨架点,通过互相关算法对匹配点对进一步优化. 该综合算法可以弥补单一算法的不足并结合基于边缘检测的血管宽度提取方法获取血管的宽度信息,为医生的确诊提供参考依据.     

基于拓扑关系和几何特征的图像匹配方法

针对图像匹配问题中不能全面考虑图像全局特征与局部特征这一问题,利用SURF算法提取初始特征点,将特征点三角网格化,考虑特征点在三角网格中的拓扑关系,利用网格中每一条边形成的交比这一几何不变量,构建每一个顶点的特征向量,利用这些特征向量实现图像特征点间的匹配,几何特征和拓扑结构的结合可以有效克服传统方法的不足.实验结果表明,方法对于图像模糊、旋转及噪声都具有较好的效果.      

基于图像角特征的三维运动估计

利用图像角特征来研究计算机视觉领域中的运动估计问题。首先通过引入一个新的坐标系，由单幅图像求得直角三维结构的解析解，其次根据两幅图像中相对于同一个角各条边的关系，求得物体的旋转运动，最后通过求解一个简单的线性方程组得到物体的相对平移运动，并证明了由两幅视图的一对角匹配对和两对点匹配对就能唯一地确定物体的运动。这种基于直角特征的运动估计方法还可推广到非直角的一般情形，实验结果表明该算法是正确有效的。     

一种基于双平面镜的相机标定算法

为了从物体的二维图像得到三维重构模型,需要通过相机内部参数,建立已知物点、像点对应的关系模型.提出一种基于双平面镜的相机标定算法,用两个普通平面镜取得物体5个不同角度的二维图像,通过基于颜色信息和基于区域背景差的方法获取目标轮廓,用多边形动态规划算法获取轮廓的特征点以确定各个物体轮廓的对应点,最后根据特征点得到相机内部参数.多边形动态规划算法将时间复杂度从O(n3)降低到O(n2),算法的效率得到提高.     

一种立体视觉图像的特征选择与匹配方法

从立体图像对中获取精确的三维信息需要进行相机建模、标定和图像点的匹配［１，２］．提出了特征点的选取；利用金字塔图像结构进行立体匹配，以及对匹配点进行整体性检验的准则。实验表明，该算法匹配速度快，错误概率小，匹配点在整个景物中分布均匀。     

一种基于特征匹配的全景图自动拼接方法

提出了一种基于特征匹配的拼接算法,通过对应特征点来查找2幅图像的匹配位置.该算法不需要手工指定特征点,可自动对一组图像进行无缝拼接.实验结果验证了算法的有效性.     

基于关键点特征匹配的点云配准方法

针对ICP配准算法对点云的初始位置要求高、处理低重叠率的点云配准能力低的问题,提出了一种基于关键点特征匹配的点云配准方法. 设计一种多尺度加权法向投影均值差的关键点提取算法,结合SHOT描述子对关键点进行特征描述,融合几何一致性以及RANSAC算法去除匹配过程中的误匹配点对,优化关键点之间的对应关系,通过奇异值分解计算刚体变换矩阵,完成点云粗配准,使用ICP进行精确配准. 实验表明,本文提出的关键点提取算法能有效提取点云表面特征变化明显的点,使用SHOT特征对关键点进行描述,能够快速、精确地完成点云数据配准,并且对于较低重叠率的点云,也具有较好的配准效果.      

图象意义下不动点的Tikhonov良定性及其在对策论中的应用

引入了集值映射不动点在图象意义下的Tikhonov良定性概念.此概念是Lemaire等提出的单值映射不动点概念以及Yang和Yu提出的集值映射不动点概念在映射值意义下的Tikhonov良定性的改进.然后给出了判定Tikhonov良定性的在紧性条件下的一个充分条件和在非紧n维实空间下的充要条件.同时，也给出了广义集值映射不动点在图象意义下的Tikhonov良定性概念及相应的判定条件.最后,作为在对策论中的应用,导出了n人有限非合作对策关于Nash平衡点和n人非合作多目标对策关于弱ParetoNash平衡点