基于序列图像的视觉定位

提出了一种静止摄像机条件下基于计算机视觉的工业机器人的定位算法。采用单目视觉系统,由线性摄像机模型推导出定位测量模型。通过序列图像,以一种改进的自适应混合高斯模型更新背景,运用背景差分法检测出运动目标,用CAMSHIFT算法实现对运动目标的跟踪,确定其位置和姿态,估计出运动参数,反馈给机器人指导其准确运动。实验结果表明,该方法快速、有效,能够满足视觉定位的实时性要求。     

视频图像中监控目标的空间定位方法

为解决视频监控系统中目标空间定位存在困难大、耗时等问题,根据OpenGL透视成像与摄影测量一致性原理,提出基于三维场景仿真成像,并依靠视频图像与仿真图像间的对应关系进行地理场景中目标的空间定位方法.在视频成像时摄像机内外方位元素已知的情况下,在三维虚拟场景中形成虚拟相机来模拟实际摄像机成像过程,并将监控目标所在视频图像中的像素坐标等比代入仿真图像,通过虚拟成像的逆过程反推出目标的空间坐标.为有效分析系统的定位精度,采用地面激光扫描仪+同步拍照相机组成的三维场景采集系统来模拟实际的高精度摄像机+数字云台组成的视频监控系统.实验结果表明,目标点与相机的水平距离介于10~90 m内,各目标点的空间定位在X、Y、Z三个方向的误差大多在±0.3 m之间,说明本方法是可行的.这对于通过视频监控图像实现户外目标的定位,具有重要的参考价值.     

基于正交Gaussian-Hermite矩的边缘检测方法

边缘对应着图像中高频成分,为实现有效抑制噪声,同时又要尽可能地保持目标对象边缘信息,采用一种基于正交Gaussian-Hermite矩理论的边缘检测方法,提出了不同阶次矩的结合方案,针对具有复杂背景的红外图像进行目标检测.仿真实验结果表明该算法平滑效果好且能准确定位目标对象的边缘位置.     

一种新的基于投影矩的三维图像配准方法

提出一种投影矩的概念，并将其用于三维医学图像的配准．与传统的几何矩相比，投影矩不仅可以完各地描述图像的特征，而且计算量较小，因而可以将其用于三维图像的实时配准．选取待配准的2幅三维图像若干阶投影矩差的平方和为目标函数，采用Powell方法求取最优解，得到配准结果．将方法应用于一些模拟和实际数据，获得了较高精度的实验结果；并且缩短了整个计算过程的时间．这表明投影矩在多模态医学图像的配准和融合等方面具有潜在的实用价值．     

基于单目运动摄像机的三维物体运动参数估计

针对单目视觉监测系统摄像机和目标物体同时运动时,如何有效测量物体三维运动参数的难题,提出一种基于单目序列图像对插入虚拟视点的算法确定运动物体位姿及运动参数的方法。动摄像机连续采集运动物体的图像序列,根据摄影几何原理对摄像机和运动物体进行分析,结合本质矩阵的特性,估算空间物体运动参数。实验结果表明,该方法能够在为摄像机与目标物体同时运动的情况下,有效地估测出物体三维运动参数,且该方法简单有效,具有较高的精确度和准确性。     

基于模糊图像相关的MEMS动态测量技术

 在基于视觉的微机电系统(MEMS)谐振器动态参数测量中,由于模糊图像合成技术对摄像机采集速率要求不高,且能够得到较高的测量精度,因此在实际测量系统中具有广阔的应用前景。在研究模糊图像相关性的基础上,提出了一种基于模糊图像相关性的MEMS平面运动参数测量方法。该方法通过求取模糊图像一阶微分的自相关函数负峰的间距实现振幅的测量,算法在空域内进行,不受变换域分辨率限制,可以通过插值提高振幅测量精度。实验分析表明,图像中不同区域的相似纹理是产生干扰峰的主要原因,通过在振动方向对图像进行对比度增强,可以减小振动方向的纹理重复度。实验结果表明：该方法是可行的,能精确测量MEMS谐振器的动态参数,并且测量方法简单,只需采集一幅MEMS谐振器在振动稳定状态下的模糊图像即可进行测量,数据处理量小,有利于实现在线测量。     

基于图像矩的机器人视觉伺服

区别于图像的简单几何特征,利用图像的全局特征描述子－图像矩特征作为图像作征信息,推导了矩特征变化量与相对位姿变化量之间的关系矩阵,即图像雅可比矩阵。针对平面视觉伺服控制,利用了所推导的基于矩特征的图像雅可比矩阵,在不需要知道目标的成像高度、摄像机焦距及不需要精确标定的摄像机外部参数的情况下实现了基于图像的视觉伺服控制,最后给出了仿真与实验例子,表明了矩特征的有效     

基于机器学习的精准定位系统

针对开阔空间中移动目标的定位技术,如卫星定位技术,存在的易受环境影响、定位误差较大的问题,以及室内定位技术,如超声波、WiFi网络和无线传感器网络等,存在的灵活度较低、成本较高的问题,提出一种基于机器学习的精准定位系统(PPS-ML)．该系统包括实景GIS(地理信息系统)服务器、图像训练服务器、定位服务器和无线摄像机,其中：实景GIS服务器存储设定空间内的三维地理信息和与之对应的实景图像库;图像训练服务器通过改进后的VGG-Net进行区域机器学习,训练图像分类器,并生成位置识别模型,传入定位服务器;定位服务器通过卫星定位系统粗略定位目标所在区域,然后根据该区域的位置识别模型对无线摄像机采集的图像进行识别,实现精准定位．结果表明：该系统达到了室内1.5 m和室外3 m的定位精度,且能实现8个方向的识别．     

基于Surf和改进颜色矩的服装图像检索算法研究

针对单一算法检索效率不高的问题,提出一种新的基于Surf和改进颜色矩的服装图像检索算法,采用改进的目标颜色矩进行服装图像特征筛选,对目标进行预定位,进而采用Surf算法进行特征点匹配检索出目标图像,仿真结果表明,该算法图像检索时间比单一算法缩短了62.5％,效率提高了166％,比基于单一Surf或者颜色矩的检索算法更具...     

双目立体视觉技术在潜孔钻机钻孔定位中的应用

为了提高潜孔钻机定位的精度,提出采用双目立体视觉技术获得潜孔钻机定位过程中孔位标识的三维位置信息,用于指导潜孔钻机进行自动钻孔定位.首先利用双目摄像机获取含有孔位标识的图像对,然后采用隶属度函数为梯形函数的模糊阈值分割方法对孔位标识进行识别分割,利用图像的不变矩原理求取孔位标识的质心,并通过三角测量原理求取孔位的空间位置信息.最后,在潜孔钻机试验台上进行了基于双目立体视觉系统的自动定位试验.结果表明,所采用以灰度直方图为基础的模糊阈值分割能够实现对孔位标识有效信息的提取,且定位误差小于25 mm.     

运动模糊图像的光流场分析

由于运动模糊图像含有运行信息,提出了采用光流场分析的方法对其运动结构进行分析。整个过程分为两部分。首先,根据恢复图像恢复理论估计出点扩展函数,并对盲运动模糊图像进行恢复。然后,根据运行模糊图像的运动信息得出运动位移,然后进行光流场分析。     

一种基于CCD的嵌入式虹膜识别系统设计

通过普通摄像头得到的虹膜图像的纹理通常是模糊的,不能直接用于虹膜识别;先对虹膜图像获取、内外边缘定位,然后采用基于B样条的FFD模型对图像进行配准,采用小波变换对图像进行融合,然后对图像进行二值化和特征提取处理;对虹膜识别中的算法进行改进,提出了一种嵌入式虹膜识别算法,对该算法的实验表明,算法运算速度快,精度高,性能稳定,适合在嵌入式系统中应用。     

单目视图下相机标定和平面测距研究

描述了在透视投影和相机针孔模型下从单幅二维投影图像进行目标空间方位测定的方法,即利用现实场景中一个三维标定块来进行相机标定,采用线匹配法求出单应矩阵,即可测量平面上目标距离以及物体高度等。     

用于盲人的图像振动触觉显示系统设计

为了帮助视觉障碍者以振动触觉方式感知图像信息,设计了一个能自动采集图像信息并将图像轮廓转换为振动触觉刺激的触觉显示系统.该系统主要由摄像头和基于嵌入式系统的8x8振动触觉刺激阵列组成.系统能通过摄像头采集图片信息,提取物体二维轮廓特征,并以顺时针链表形式依次触发振动电机,产生动态振动触觉刺激,让佩戴者通过触觉刺激感知图...     

基于动态图像分析的油田生产监控系统

针对油田和气井等野外作业,设计无人智能监控系统,采用USB摄像头采集图像,组建嵌入式视频监控系统,实现动态监控。运用动态图像分析和处理技术,获取动态图像报警和控制信号,并实现实时视频图像Internet网上传送。系统响应速度快,低于100ms;控制精度高,动态图像区域小于背景面积的1%;实现了图像检测火灾,构成多功能监控,可运用于火灾和环境远程监控;与温度传感器复合使用,实现了立体监控,极大地降低误报率。实验证明,系统方案简单,控制效果好,可移植性强,适用范围宽。     

液晶数字投影三维形貌测量技术

提出一种新的投影栅三维形貌测量的实现方法．由计算机生成标准正弦分布的栅线条纹，利用数字投影仪投射到参考平面上；由CCD摄像机分别采集放置待测物体前后的两幅栅线图，根据傅里叶变换法解调出物体的三维形貌．实验系统对环境要求低，投影栅线所含的噪声较小。测量精度较高，具有一定的实际应用价值．     

基于互信息测度的平面图像拼接及其测量技术

针对超过摄像机视场范围的待测零件,必须进行多次拍摄,然后对系列图像进行拼接以形成完整的零件图像.为了实现图像获取和拼接的自动化,设计了x-y-z三轴运动控制平台对定焦相机进行精确定位,讨论了图像拼接的一般原理、基于互信息测度的模板匹配算法的图像拼接技术以及提高算法效率的策略.     

基于运动模糊及图像矩的2D高频直线振动振幅测量

介绍了一种新的根据图像的运动模糊信息测量高频振动振幅的方法.与现有的基于计算机视觉的振动测量方法相比,该方法仅通过计算1幅清晰参考图像及1幅运动模糊图像的前2阶几何矩即可得到2D高频直线振动振幅的解析解,降低了根据图像信息测量振幅的计算复杂程度.实验结果表明,所提出方法可有效地测量高频振动的振幅.