机器人单目导航系统中改进的灰度相关匹配法的研究

给出了移动机器人单目导航系统的功能模块组成,介绍了匹配的基本概念及其在单目视觉导航系统地图创建中的应用.在讨论了几种典型的图像匹配技术的基础上,重点对基于像素灰度相关匹配进行了研究,提出了一种改进的灰度相关匹配法,经实验证明能有效解决原有归一化积相关灰度匹配速率低和序贯相似性检测法阈值难确定的不足.     

支持向量回归在圆形检测中的应用

对圆形的识别是机器视觉中最基本和最重要的任务之一,为了准确确定复杂背景图像中圆的位置,提出了一种将支持向量回归模型与三点拟合圆联合起来的新算法,通过支持向量回归模型训练不同类型的圆形样本,得到超平面方程f(x),以f(x)为中心线,构建一个宽度为2ε的近似圆环型间隔带,在此间隔带上的点都被认为属于圆形边界上的点,然后运用三点拟合圆几何算法计算出圆心和半径,从而达到识别圆形的目的。实验结果表明,联合算法通过对训练样本的学习,能够在噪声比较大的背景图像中得到圆形的边界信息,从而确定圆的位置,较仅使用某一种圆形识别算法有一定的优势。在以圆形作为定位的机器视觉领域,具有重要的理论研究价值与实践意义。     

计算机视觉技术在水产养殖中的应用

介绍了计算机视觉技术的概念及其系统组成,综述了计算机视觉技术在鱼种及形状识别、鱼只计数、鱼体尺寸和重量测量、投饵监控和鱼的行为监测中的应用。     

Clinical investigation of surgery for intermittent exotropia

Objective： To investigate the time and postoperative binocular vision of strabismus surgery for children with intermittent exotropia （X（T））. Methods： A retrospective investigation was conducted in 80 child patients with intermittent exotropia. Pre- and postoperative angles of deviation fixating at near （33 cm） and distant targets （6 m） were measured with the prolonged alternate cover testing. The binocular function was assessed with synoptophore. Twenty-one patients took the postoperative synoptophore exercise. Results： （1） A week after surgery, 96.2% of the 80 patients had binocular normotopia, while a year after surgery, 91.3% of the 80 patients had binocular normotopia; （2） Preoperatively, 58 patients had near stereoacuity, while postoperatively, 72 patients achieved near stereoacuity （P〈0.05）; （3） Preoperatively, 64 patients had Grade Ⅰ for the synoptophore evaluation and postoperatively, 76 patients achieved Grade Ⅰ. Meanwhile, 55 patients had Grade Ⅱ preoperatively and 72 achieved Grade Ⅱ postoperatively. For Grade Ⅲ, there were 49 patients preoperatively and 64 patients postoperatively （P〈0.05）; （4） Patients of 5-8 years old had a significantly better recovery rate of binocular vision than those of 9-18 years old （P〈0.05）; （5） Patients taking postoperative synoptophore exercise had a better binocular vision than those taking no exercise （P〈0.05）. Conclusions： （1） Strabismus surgery can help to preserve or restore the binocular vision for intermittent exotropia; （2） Receiving the surgery at young ages may develop better postoperative binocular vision; （3） The postoperative synoptophore exercise can help to restore the binocular vision.     

一种基于距离比值的支持向量机增量训练算法

由于支持向量机具有较好地学习性能和泛化能力,目前已经得到了广泛的应用。如何使支持向量机进行有效的增量学习是目前支持向量机应用中需要解决的问题。深入研究了支持向量分布特点,提出了一种新的支持向量机增量训练淘汰机制——距离比值算法。该算法根据遗忘规则,设定一个合适的参数,按距离比值法中的定义计算各个样本中心距离与其到最优分类面距离的比值,舍弃对后续训练影响不大的样本,即可对训练数据进行有效的淘汰。对标准数据集的实验结果表明,使用该方法进行增量训练在保证分类精度的同时,能有效地提高训练速度。     

水下图像的校正

水具有与空气不同的折射率,在水下成像时,目标位于水介质的物空间,而成像平面位于空气介质的图像空间,这将使物镜畸变明显增大.文中研究了水下图像的畸变校正,给出了平面玻璃密封窗口的摄像机的水下图像转化为一般对应的空气中的图像的条件和转换算法,特别给出了密封窗应位于摄像机的焦距处的位置关系准则.此时,水下图像和空气中的图像存在一一对应的关系,凭借水下图像即可确定其对应的一般空气中的图像.在平面窗与外焦点距离和焦距与物距相比足够小时,该结果仍近似成立.     

基于嵌入式系统和红外图像的火焰检测算法

随着嵌入式技术的发展,把机器视觉应用于嵌入式系统是一个发展方向.目前火焰算法相对比较成熟,具有较高的准确率和抗干扰力.但算法复杂度普遍较高,主要应用于PC机系统,不能适应嵌入式系统的要求.结合已有的研究成果,提出了基于统计背景模型和火焰动态特征的火焰检测算法,成功移植到嵌入式系统上.试验证明算法抗干扰性强、检测率高,速度快.     

基于自构建多窗体结构的多目标匹配算法

针对大批量芯片生产中视觉检测难题,提出了一种基于多窗体结构的多目标匹配算法,实现了多窗体结构的自构建.结合螺旋形特征链对最多近似点距离(MCD)进行了改进,提高了算法速度和鲁棒性.通过实验证实:该算法较好地完成了大批量芯片识别任务;该算法除了具有高速度和高精确度的优点之外,还具有其他算法不具备的柔性.     

一种自适应动态窗口车道线高速检测方法

为提高结构化道路车道线检测的图像处理速度,提出一种单目视觉自适应动态窗口的高速检测算法.利用栅格法划分出初始图像感兴趣区域,剔除掉与栅格线相交像素点外的其它像素点,进而在保留的像素点中找到车道线特征点,并利用膨胀算法以保留的特征点为基础实时动态产生少量窗口,对这些动态窗口中的图像进行灰度转化、滤波去噪、边缘增强和二值化等处理,得到车道线边界特征,最后利用Hough变换进行车道线拟合.在实车实验中,对实际采集的结构化道路图像的处理速度可达到22 ms/帧左右.结果表明,该算法基本上满足车辆高速行驶时对视觉导航系统的实时性要求.     

基于非线性逆透视变换的摄像机畸变参数标定

为实现摄像机畸变参数标定,提出了一种基于非线性逆透视变换模型的标定新方法.根据线性透视变换模型和畸变模型推导出非线性逆透视变换模型,以及逆透视变换参数与畸变参数之间的关系;在此基础上,建立以畸变参数为最优解的泛函,然后进行优化搜索求解.在优化搜索中,采用改进牛顿法确定搜索方向,然后,采用试探法沿搜索方向进行一维搜索.该方法仅需对数目较少的畸变参数进行优化搜索,可大幅降低优化搜索的维度和复杂度.仿真和实验结果表明：该方法正确有效,求解精度较高.