基于拓扑图及三维特征的三维物体识别方法

提出一种基于拓扑图及三维特征的三维物体识别方法.该方法在图象预处理阶段先检测物体可视表面的闭合边界,再依据闭合边界对物体进行表面分割,并用一个景物特征图对景物进行表达(SAGR).在建模阶段,先采用多视图表面模型方法建模,再依据表面分割,对模型用一个模型特征图进行表达(MAGR).在物体识别阶段,将景物与模型的匹配分3部分进行,即扫描部件、图的匹配部件及匹配检验部件.匹配首先是基于 SAGR 与 MAGR 图的拓扑性质的匹配,然后是基于三维特征的匹配.根据匹配结果,或对未知物体自动建模,或给出识别结果.     

基于极线校正的相移结构光三维测量

被动式方法对表面无明显特征的物体难以获取稠密的三维重建点,无法进行精确而快速的测量.针对这一问题,采用双目立体视觉测量系统,结合主动式方法的相位移动结构光法对每个图像像素点进行处理,获取三维物体表面稠密的数据,实现真正的全场测量.双目系统经过极线校正,对应点的极线处在同一水平线上,匹配时不用逐点计算每个像素点的极线,大大减少匹配时间.实验结果表明此方法能快速获得复杂表面物体的稠密测量.     

视觉原理及图象数字化表达

建立了简单的视觉模型,确定了物体表面的几何形状、光源的投射方向和强度、物体表面的反射特性等与灰度分布间的关系,描述了数字图象采集、量化及其基本表示方法.     

基于Hopfield神经网络的图象处理

本文应用Ｈｏｐｆｉｅｌｄ网络模型解决计算机视觉中图象匹配与识别问题,对于单幅幅物体的３条边与模型中３条对应力,通过求解一元人方程同三维物姿态,进一步应用Ｈｏｐｆｉｅｌｄ网络求出最佳匹配点,从而识别三维物体,本论文的方法将为计算机视觉中高怪次匹配问题提供一种新的并行处理的途径。     

三维激光彩色扫描仪中物体表面色彩信息获取

研究了三维激光彩色扫描仪中获得物体表面色彩信息的方法,针对装置特点,研究了在彩色扫描图像序列中,物体表面采样点在激光入射面和相机主光轴面的成像对应关系,提出了利用采样点在相机主光轴面的像获得色彩信息的方法,有效地克服了传统结构光测距装置中由于结构光源照射带来的色彩失真和物体表面复杂而造成侧面遮挡的影响。     

一种三维物体的测量方法及其应用

介绍了一种仅使用一台CCD摄象头的低成本三维视觉测量方法。将结构光投射到由转动系统带动而旋转的三维物体上,经图象采集后,计算机求出三维物体的表面深度及各点的空间坐标,其数据用于计算机辅助雕刻及非规则形体的表面测量和加工。     

三维激光彩色扫描仪中物体表面色彩信息获取

研究了三维激光彩色扫描仪中获得物体表面色彩信息的方法.针对装置特点,研究了在彩色扫描图像序列中,物体表面采样点在激光入射面和相机主光轴面的成像对应关系,提出了利用采样点在相机主光轴面的像获得色彩信息的方法,有效地克服了传统结构光测距装置中由于结构光源照射带来的色彩失真和物体表面复杂而造成侧面遮挡的影响.实验结果是令人满意的.     

基于结构光和序列图像的三维重建方法

为解决在基于图像三维重建物体表面的过程中,对不同图像进行立体匹配的难题,提出了基于特征的立体匹配算法,建立了利用序列图像重建物体表面的系统。系统采用投影结构光给物体表面加上主动特征的方法,以快速精确地重建物体表面,并对Canny算法进行了改进,用于轮廓提取、细化和修正等操作,从而准确获取图像主动线索特征。该方法能快速获取物体表面的三维点云数据,并达到了较高的精度。     

双目立体视觉非接触式测量研究

为了实现距离和物体尺寸的非接触式测量,通过摄像机标定、图像的采集和预处理、立体校正、立体匹配、三维重建等关键技术,实现了物体点三维坐标的求解.采用图割法和块匹配2种算法分别进行立体匹配,建立了原图像与视差图之间的对应关系,实现了物体与相机距离测量,在此基础上实现了物体外观尺寸的测量.并对2种匹配算法的精度和速度进行了对比,实验结果表明:图割法测量结果更加精确,块匹配算法测量速度更快.     

主动立体视觉中一种新的图像匹配方法

对被测物体投射大小光斑图案来增加自由曲面的图像特征,给出了自动找寻图像中投影点及确定其形心的方法,提出了一种新的基于大小点分块编码方法来实现图像对中特征点的匹配,首先对大点进行自动识别和编码,然后实现区域内小点的自动编码。对石膏像面部的实验表明基于大小点的分块匹配算法能够有效地实现特征点的自动匹配。     

A matching algorithm based on hybrid matrices consisting of reference differences and disparities

Unique correct correspondence cannot be obtained only by use of gray correlation technique, which describes gray similar degree of feature points between the left and right images too unilaterally. The gray correlation technique is adopted to extract gray correlation peaks as a coarse matching set called multi-peak set. The disparity gradient limited constraint is utilized to optimize the multi-peak set. Unique match will be obtained by calculating the correlation of hybrid matrices consisting of reference differences and disparities from the multi-peak set. Two of the known corresponding points in the left and right images, respectively, are set as a pair of reference points to determine search direction and search scope at first. After the unique correspondence is obtained by calculating the correlation of the hybrid matrices from the multi-peak set, the obtained match is regarded as a new reference point till all feature points in the left (or right) image have been processed. Experimental results proved that the proposed algorithm was feasible and accurate.     

一种由明暗度恢复物体外形的完全受限问题

讨论了当平行光从任意可视方向照射到表面光滑的成像物体上时，由灰度在某一方向上恒定不变的图象唯一地恢复物体外形（ＳＦＳ）的条件．通过对图象特性的讨论，将ＳＦＳ唯一性问题分解到２个正交方向上讨论，提出了几个唯一性定理．定理的证明过程是构造性的，即在证明的同时指明了不使用合理化技术由单目图象恢复物体外形的可能途径     

一种镜像立体匹配改进算法

基于图像视差的三维扫描技术中,计算样本外形需要从存在干扰的图像中寻找匹配对应点,提出一种镜像立体匹配改进算法,处理场景存在镜面的情况下物体和镜像的点点对应问题.新算法通过计算像素点与其邻域的灰度值之差,结合变权构建多维判别向量,通过判断物体空间和像空间中对应点的多维向量夹角的大小,来确定两个像素是否匹配.实验结果表明,相比传统的SAD,NSAD,SSD,NSSD立体匹配方法,新算法能够更好地处理有衰减模糊和色差的图像匹配问题,提高重现物体的几何外形精度.     

基于四目系统的复杂表面高精度密集空间点云获取方法

在敦煌莫高窟文化遗产数字化保护中,针对基于立体视觉的方法对目标进行三维重建时,复杂表面缺乏特征点,难以获取高密度和高精度空间三维点云的问题,提出了一种基于投影和四目立体视觉的方法。首先,采用投影仪向目标投射黑白棋盘格,并检测角点;然后通过软件细分,将棋盘格在横向和纵向分别平移9次,将棋盘格角点数扩展81倍;最后,用基于四目立体视觉系统的匹配策略,短基距系统用来立体匹配,长基距系统用来计算空间坐标,获取均匀、高密度和高精度的三维点云。实验结果表明:与传统的Harris算子相比较,所提方法获取的三维点云数据能更准确地描述目标的三维结构,点数在数量级上有提高。精度方面,所获取三维点云空间坐标的绝对误差小于1 cm,相对误差小于10%。     

基于双棱镜单摄像机立体视觉的P-GMAW熔池表面重建

利用传统的双目立体视觉技术进行焊接熔池表面形貌的三维传感,系统成本昂贵,且拍摄时必须保证同步,摄像机参数的不一致也容易造成重建误差。分析了双棱镜立体视觉系统原理,搭建了一套基于双棱镜的单摄像机立体视觉系统,在一个CCD像面上拍摄到同一物体存在视差的两幅图像,预处理后通过SSD算法求取像素级视差图,然后由二次曲线拟合进一步获得亚像素级视差图,由标定结果求得每个图像点对应的三维坐标。通过搭建的传感系统获得了P-GMAW平板堆焊基值期间的熔池图像,依照上述流程重建了熔池的三维表面形貌,同时针对重建结果做了误差分析,证实了其可靠性。     

系统E_2~2在具有对称中心、鞍点和细焦点时分歧曲线的研究

在本文中,我们对于具有对称中心,鞍点和细焦点的系统(E_2~2)作出了各种情况下全局结构图,研宄了对应于从一个鞍点到另一个鞍点的分界线的分歧曲线的存在性和唯一性,得到颇为完善的结果.     

一种基于人眼视觉特性的医学图像增强方法

在数字化X光影像仪中,图像信息是通过医生的视觉来获取的, 所以在图像处理中, 应充分考虑人眼的视觉特性.从人眼视觉的生理特性和人的心理特性出发, 测试分析了图像的灰度分辨能力和图像结构的敏感性.根据测试结果总结了在复杂背景下视觉对目标的分辨能力, 建立了相应的数学模型和具体实现方法.将该方法应用于X光图像处理系统中, 提高了图像质量, 增加了医生诊断的准确性.     

基于双目视觉的移动机器人动态目标识别与定位

提出了一种双目移动机器人实时动态目标识别与定位方法。该算法首先采用SIFT(Scale Invariant Features Transforms)算法提取目标特征,并结合双目视差特征进行目标匹配;然后通过区域增长方法进行目标区域的提取;最后结合双目视觉标定的模型对目标进行定位。实验结果表明:该方法在摄像机运动-目标运动情况下,能对局部特征未知或特征不明显的动态目标进行有效的识别与定位。     

含时滞的反映扩散方程的周期解和概周期解

本文将单调方法用于一类含时滞的反映扩散方程,证明了周期解和概周期解的存在性与唯一性。