基于不变矩的景象匹配辅助导航快速匹配算法

针对景象匹配过程中矩特征计算量大、耗费时间长的问题,在搜索匹配前,首先通过小波变换压缩图像以减少搜索空间。在此基础上,为了减少每个待匹配位置相似性测度的计算量,利用矩特征的求解特点及匹配过程中相邻子图间的关系,通过设置多个和表简化各子图矩特征的计算。综合这两种加速策略,提出了一种快速的不变矩匹配算法,该算法极大地降低了匹配过程的计算代价。实验结果表明,所提算法与仅使用小波变换的方法相比,在保证匹配精度的同时,进一步减少了匹配耗时。     

景象匹配技术研究

景象匹配是一项重要的图像分析与处理技术 ,首先给出了景象匹配问题的数学描述 ,分析了它的性能要求和影响性能的因素 ,然后研究了组成景象匹配算法的 4个元素 ,并详细分析了基于区域的匹配算法和基于特征的匹配算法的一般思路、性能特点和适用范围 ,最后还分析了其它一些热点问题 ,如算法的集成、匹配区的选择等     

基于复数小波变换的景像匹配算法

讨论了一种基于复数小波变换的景像匹配算法 ,并以此算法为基础给出了一个高效的景像匹配模型。依据生物视觉的空间频域通路思想 ,利用复数小波移动不变性 (shiftinvariance)和实数离散小波快速算法 (Mallat快速算法 )将图像分解成多层 ,模拟生物视觉的感知过程 ,分别在高、低空间频域内进行了由粗到精的快速匹配。通过实验证明 ,与传统的景像匹配算法相比具有速度快、匹配概率高、抗干扰能力强等优点。     

基于模糊集的神经网络景象匹配算法

将神经网络思想引入到景象匹配,提出了基于模糊集的神经网络景象匹配算法。该算法将图像模糊集作为特征空间,尝试了在模糊域中采用神经网络学习算法进行精确寻优。实验结果表明,设计的算法不但较好的满足了景象匹配系统对算法的性能要求,而且比传统算法具有更高的抗干扰能力。     

基于空间点特征和改进Hausdorff距离的图像配准方法

在基于特征的图像配准中,针对基于边缘的Hausdorff距离计算效率低的问题,提出用能表示图像空间结构的特征点来进行Hausdorff距离计算的方法。该方法是通过检测图像中的特征点来减少匹配点集中点的数量,实验证明了该方法的有效性,以及在计算和匹配时间上要优于基于边缘特征的Hausdorff距离计算方法。针对稀疏特征点集的特点,提出了改进Hausdorff距离,该距离通过改进部分Hausdorff距离使其更加适用于稀疏点集的距离计算,实验表明该距离在抗噪等方面优于其他Hausdorff距离。     

基于能量特征匹配的在线手写签名验证算法研究

侧重签名能量特征提取方法的研究,提出了一种基于小波分析的在线手写汉字签名验证算法。基于Daubechies小波的方法对签名波形进行分解,重构部分波形后,提取签名波形在跳变点处的能量,并对跳变点处签名能量进行大小排序,选出M个较大能量作为特征矢量,并提出了一种新的匹配算法。算法能快速消除随机伪造签名,实现自动签名验证的目的。实验表明,对于随机伪造签名,当误拒率为0%时,误纳率为8.5%。     

基于快速鲁棒性特征的景象匹配

针对光电成像制导景象匹配中图像产生较大几何形变的问题,提出了一种基于快速鲁棒性特征(speeded up robust feature, SURF)的景象匹配算法。SURF提取的图像特征具有尺度和旋转不变性,对灰度不敏感,并能快速运算。算法首先利用仿射变换对基准图像进行3D视角补偿,模拟基准图像在不同视角下的成像,以减小基准图像和实时图像间的视角差异,分别提取两图像的SURF特征,然后根据最小欧氏距离准则提取两图像间匹配的SURF特征点对,根据该特征点对估计基础矩阵,得到两图像的投影关系。仿真结果表明,该算法能够适应光电成像制导中图像的几何形变,实现稳定的景象匹配。     

结合惯性导航特性的快速景象匹配算法

针对景象匹配/惯性组合导航对图像匹配算法实时性、鲁棒性、精确性的要求,结合惯性导航的工作特点,深入分析快速鲁棒特征(speeded up robust feature, SURF)算法主要技术特征,研究了其影响导航性能的主要因素。结合惯性器件的误差特性,提出针对导航应用的SURF改进方法,较好地增强了算法的实时性、稳定性、可控性。在图像匹配基础上,构建适应景象匹配算法的空间变换模型,从而在理论上检测图像匹配的正确性并求解导航参数。研究结果表明,基于SURF研究的景象匹配算法具备亚像素级精度、毫秒级实时性和优越的抗形变能力。     

三维重建中特征点提取与匹配算法研究

提取图像的特征点并进行匹配,是三维重建中的关键技术之一,也是计算机视觉的一个瓶颈,至今仍未得到彻底解决.本文研究了Harris和SIFT两种应用广泛的特征点提取算法,对提取的特征点采用欧式距离度量点对的相似性,利用最近邻法搜索策略进行特征匹配.通过实验比较了两种算法的特征点提取结果,Harris算法对特征点进行了非最大抑制,特征点比较分散,SIFT特征点具有尺度不变特性,定位精度达到子像素级.最后,对SIFT特征点进行了宽基线下的匹配.     

基于HASH感知和小波变换的目标跟踪算法

为了解决视频跟踪过程中,由于运动目标在实际运动中常存在旋转、缩放等形变导致的目标丢失问题,提出了一种融合了图像HASH值、小波变换和模板匹配算法的目标跟踪算法。该方法利用背景差分法得到运动目标模板,通过对图像信息进行小波变换得到低频子图像,并在低频子图像中进行全局搜索,确定最佳匹配区域。模板更新策略利用图像间HASH距离,判断图像间的相似性决定是否更新模板。实验仿真结果证明,该算法在运动目标存在缩放、旋转等形变时,仍可以准确跟踪目标。     

水下地形辅助导航中匹配航路的选取

水下地形辅助导航精度很大程度上依赖于匹配区域的地形特征。针对同一地形区域不同匹配航路产生的导航效果不同且单一地形特征参数无法对航路可导航性进行全面准确评价的问题,讨论了地形特征对导航性能的影响,综合选取反映地形信息的多地形特征参数,基于灰色模糊理论提出了一种用以衡量某一地形区域不同匹配航路的可导航性能的综合导航系数,并运用质点滤波算法对具有不同导航系数的航路进行了导航性能仿真。仿真结果表明,所提出的评价方法在航路选取方面具有较好的可行性及较强的地形适应性,无论是在地形信息丰富区还是匮乏区,导航系数均能较好地对匹配航路可导航性作出评价,克服了单一特征参数评价不全面以及在航路选取方面研究不足的问题,对水下航路规划和提高辅助导航性能具有实际工程应用价值。     

基于WMF与LSE的序列图像匹配制导滤波融合算法

为了改善匹配制导系统可靠性及匹配精度,提出了一种新的基于WMF与LSE的序列图像匹配结果滤波融合算法。分析了序列图像匹配制导滤波融合的基本问题,设计了一种加窗中值滤波器,并将其应用于纵向匹配位置序列的滤波处理,采用LSE对匹配位置序列进行最优参数估计,给出了滤波融合算法的基本原理及实现框图。仿真实验及实例分析验证了本文算法在消除误匹配点及减小随机匹配误差干扰方面的有效性、实用性。     

Fast M-fold matching pursuit algorithm for image approximation

A simple and effective greedy algorithm for image approximation is proposed. Based on the matching pursuit approach, it is characterized by a reduced computational complexity benefiting from two major modifications. First, it iteratively finds an approximation by selecting M atoms instead of one at a time. Second, the inner product computations are confined within only a fraction of dictionary atoms at each iteration. The modifications are implemented very efficiently due to the spatial incoherence of the dictionary. Experimental results show that compared with full search matching pursuit, the proposed algorithm achieves a speed-up gain of 14.4∼36.7 times while maintaining the approximation quality.     

一种先切分后检测的分层镜头边界检测方法

针对现有渐变镜头边界检测算法的不足,提出了一种先切分后检测的分层镜头边界检测方法。该方法综合了小波分析、模糊聚类和统计量等多种技术,可以同时检测突变过渡和渐变过渡,并能准确地定位渐变过渡的边界。同时,提出了对加权系数进行非盲调节和盲调节的方法,为系数调节指明了一条新思路。该方法减少了经验阈值的数目,避免了人为因素,同时克服了其它方法仅适用于某一类和某几类视频序列的限制,因而具有很强的鲁棒性。用实际视频数据所得到的实验结果证明了该方法的有效性。     

高速实时图像压缩系统去条带效应的方法研究

在实时压缩高分辨率CCD相机产生的高数据率图像时,为保证实时性,必须采用分块图像数据,并且流水处理的工作方式。但在分块处理过程中,由于小波变换的边界扩展及系数量化等原因会产生较严重的边缘赝像效应。针对此问题,分析了其产生的原因并采用重叠处理部分图像数据的方法,很好地解决了此问题。实验显示此方法消耗的额外时间不多,满足实时处理的要求,并且极大地提高了重建图像的质量。     

无人机图像匹配制导系统方案

为实现无人战斗机精确制导实际需求,根据作战的实时性和精确性特点,提出了一种基于图像匹配技术的制导方案。该制导方案引入地标信息,研究匹配方法,分析匹配计算量,提出了基于高速数字信号处理芯片来实现匹配制导的方法。软件仿真结果表明,匹配单元的结构完全能够满足制导系统功能实现的需要。     

基于相似度比较的图像灰度匹配算法研究

为提高图像灰度匹配算法的匹配性能,分析了常用的图像相似度比较方法,从实际应用出发,提出了一种简化的归一化积相关度量方法。针对景像匹配末制导,设计了先粗后精的匹配控制策略,实现了归一化积相关图像匹配算法的有效加速,并给出了简化的快速算法的基本设计思想。通过大量的匹配仿真实验,系统分析了算法对灰度畸变、噪声干扰、几何旋转畸变以及制导图大小的适应性。仿真实验结果验证了所给匹配控制策略的有效性、实用性以及算法的优越性。