动态噪声影响的三维重构几何估计算法

提出针对概率分布参数时变的噪声空间的双目视觉几何估计问题,由于Hartley三维重构几何估计算法是针对双目视觉受到同等噪声影响下所采用的.因此,对于受到不同噪声影响的情况而言,这个方法不能有效、准确地估计实时变化的测量点位置.通过构建动态贝叶斯网,利用先验和后验的知识进行预测和滤波,结合贝叶斯增量式学习方法并充分利用了其学习所获得的噪声样本空间概率模型变化演进的规律,这样可以较准确、平滑地估计出噪声对摄像头的影响,并以此来改进Hartley三维重构几何估计算法.     

基于直线间结构信息的立体视觉图像动态匹配方法

针对立体视觉匹配问题，介绍一种改进的动态规划图像匹配方法，它将边缘直线相似测度分为局部相似测度和全局相似测度，在后者中加入图像边缘直线之问的结构关系信息，并在动态搜索最优匹配路径的过程中利用结构关系约束删除不合理的匹配路径。仿真实验结果证明，采用该方法解决立体视觉中边缘线段的匹配问题，不仅提高了匹配的准确率，而且大大减少了匹配时间。     

煤岩显微图像划痕检测与去除方法

煤岩显微图像预处理主要包括煤岩划痕检测与去除。针对基于霍夫变换算法的煤岩划痕检测难以准确提取空间形状特征和有效细化边缘信息,容易出现漏检和误检的问题,提出了基于语义分割的煤岩划痕检测方法。该方法引入残差结构改进空间注意力模型,将该模型嵌入以VGG卷积层作为图像特征编码器的U-Net中,实现对煤岩划痕的语义分割。针对基于快速行进的图像修复算法使得煤岩划痕去除区域和周围区域存在纹理差异和视觉伪影的问题,提出了采用基于改进区域匹配的图像修复算法去除煤岩划痕。通过采用k个最近邻图像块查找、跨尺度及旋转角度搜索策略和基于欧氏距离的图像块偏移距离度量,实现煤岩划痕的有效去除。实验结果表明,基于语义分割的煤岩划痕检测方法能准确反映煤岩划痕的边缘细节,具有较好的空间特征解析性能,提高了煤岩划痕检测准确性;采用基于改进区域匹配的图像修复算法去除煤岩划痕能使煤岩划痕去除区域与周围区域的纹理特征更具有一致性,提升图像整体视觉效果。     

白车身孔槽类特征三维坐标在线测量方法研究

为实现白车身孔槽类特征三维坐标的视觉测量,在双目立体视觉测量原理的技术上,以激光器辅助扫描被测孔槽完成三维测量,针对圆孔和复合孔槽边缘及孔心坐标的空间定位问题,提出一种在线测量方法。采用Canny边缘检测和Ramer算法分割出圆弧部分完成孔边缘的粗定位,结合Bazen方法与正交多项式拟合法实现亚像素边缘点坐标的精确定位,并通过权重拟合得到椭圆参数方程。在线激光光纹中心线提取过程中,融合极值法、阈值法与重心法,将拟合椭圆与光纹中心线的交点作为双目立体视觉的匹配点,进而完成空间点三维坐标的测量。实验结果表明,提出的方法鲁棒性好,对圆孔类特征的综合定位精度高。     

基于立体视觉的玉米叶片形态测量与三维重建

提出一种基于立体视觉的玉米叶片形态测量和重建的方法。利用双目立体视觉系统获取玉米叶片的两幅图像,通过图像分割技术和边缘检测算法对每幅图像中的玉米叶片进行边缘提取;利用极线约束和彩色图像RGB值对图像进行匹配,计算出叶片边缘的三维坐标,从而恢复叶片的三维边缘;利用对叶片边缘的恢复技术,对叶片曲面进行三维重建;根据恢复的区域点云,可以测出任意两点的空间距离,实现了对叶片的三维测量。试验结果表明,此方法能够很好地恢复玉米叶片的三维信息,为玉米叶片三维形态的无损、快速检测监测提供了新的方法。     

基于PCA-SIFT特征与贝叶斯决策的图像分类算法

针对现有的基于SIFT特征的图像分类算法具有较大的储存空间需求及对图像背景较为敏感的问题,提出一种基于PCA-SIFT特征和贝叶斯决策的图像分类算法。该算法首先应用主成分分析将SIFT特征从128维降为36维,在训练过程中,对训练样本图像的PCA-SIFT进行区域匹配。基于匹配率选择目标图像中的稳定PCA-SIFT以提高算法对背景图像干扰的鲁棒性,然后应用最大似然估计估计概率分布参数,最后,应用贝叶斯决策理论实现图像分类。仿真实验表明,该算法与现有的SIFT图像分类算法相比分类精度高,而且具有最小的储存空间需求与较高的计算效率。     

基于双目立体视觉的复杂背景下的牛体点云获取

提出一种基于双目立体视觉的复杂背景下的牛体点云获取方法。在点云获取过程中,针对牛不是保持不动的实际情况,采用基于被动视觉技术的双目立体视觉方法;在相机标定过程中,进行单目标定获取相机内部参数,统一标定获取相机外部参数,针对牛体毛色及所处环境复杂的情况,采用基于贝叶斯的皮肤检测算法提取牛体图像,采用基于SIFT的特征点提取和匹配方法实现特征点的匹配,利用计算机视觉中的极线几何原理,剔除误匹配点,通过相机的成像模型求取牛体的三维点云。实验验证了该方法能够在复杂背景下获取牛体点云,并得到较好的点云数据,较好解决了双目立体视觉中相机标定和立体匹配两个较关键和困难的问题。     

新的单目立体视觉的视差图的获得方法

在立体视觉中,视差间接反映物体的深度信息,视差计算是深度计算的基础。常见的视差计算方法研究都是面向双目立体视觉,而双焦单目立体视觉的视差分布不同于双目视差,具有沿极线辐射的特点。针对双焦单目立体视觉的特点,提出了一种单目立体视差的计算方法。对于计算到的初步视差图,把视差点分类为匹配计算点和误匹配点。通过均值偏移向量（Mean Shift）算法,实现了对误匹配点依赖于匹配点和图像分割的视差估计,最终得到致密准确的视差图。实验证明,这种方法可以通过双焦立体图像对高效地获得场景的视差图。     

基于自适应匹配窗及多特征融合的立体匹配*

针对局部立体匹配方法中存在的匹配窗口大小选择困难、边缘处视差模糊及弱纹理区域、斜面或曲面匹配精度较低等问题,提出基于CIELAB空间下色度分割的自适应窗选取及多特征融合的局部立体匹配算法.首先,在CIELAB空间上对立体图像对进行色度分割,依据同质区域的分布获取初始匹配支持域,同时估计遮挡区域,更新匹配支持域.然后,基于更新后的匹配支持域,采用自适应权值的线性加权多特征融合匹配方法得到初始视差图.最后,利用左右视差一致性检测方法进行误匹配检验,利用基于分割的均值滤波器进行视差优化及细化,得到稠密匹配视差结果.实验表明文中算法有效,匹配精度较高,尤其在弱纹理区域及斜面等情况下匹配效果较好.     

动态噪声影响的移动视觉立体匹配算法

为解决移动视觉系统的动态噪声问题,提出了一种可适应动态噪声的立体匹配算法。对视觉图像进行分割,利用Kalman滤波算法估计噪声对图像分割的影响,并以此动态调整分割精度,以分割边缘特征点作为基元利用置信度传播(belief propagation,BP)算法提取出边缘特征点视差,最后根据特征点视差统一对分割区域进行赋值,得出最终视差图。实验结果表明,该算法不仅符合移动视觉系统的动态实时性要求,而且能适应动态噪声影响,得出精度较高的立体匹配结果。     

改进型SIFT立体匹配算法研究

针对机器人视觉系统立体匹配中存在的匹配重复或错误等问题,提出了一种基于尺度不变特征变换（Scale Invariant Feature Transform,SIFT算法）和余弦相似度匹配规则的立体匹配方法。该方法以左、右两幅图像中特征向量较多的图像作为基准匹配图像,另一幅图像作为待匹配图像;再由二者的特征向量之间的余弦相似度所建立的匹配规则进行立体匹配。实验结果表明,改进型立体匹配方法有效地降低了匹配错误或重复比,具有较强的鲁棒性,匹配效果较佳,更加有利于机器人视觉系统的三维重建与定位。     

基于BTSM和DBN模型的唇读和视素切分研究

为实现文本/语音驱动的说话人头部动画,本文提出基于贝叶斯切线形状模型的口形轮廓特征提取方法和基于动态贝叶斯网络（Dynamic Bayesian Network, DBN）模型的唇读系统。在描述词与它的组成视素关系的基础上,得到视素时间切分序列。为比较性能,音素DBN模型和HMM的音素识别结果被影射成视素序列。在评价准则上,提出绝对视素切分正确性和基于图像与嘴唇几何特征两种相对视素切分正确性的评价标准。实验表明,DBN模型识别性能优于HMM,而基于视素的DBN模型能为说话人头部动画提供最好的口形。     

基于状态异步DBN的语音驱动面部动画合成

提出一种基于状态异步动态贝叶斯网络模型(SA-DBN)的语音驱动面部动画合成方法。提取音视频语音数据库中音频的感知线性预测特征和面部图像的主动外观模型(AAM)特征来训练模型参数,对于给定的输入语音,基于极大似然估计原理学习得到对应的最优AAM特征序列,并由此合成面部图像序列和面部动画。对合成面部动画的主观评测结果表明,与听视觉状态同步的DBN模型相比,通过限制听觉语音状态和视觉语音状态间的最大异步程度,SA-DBN可以得到清晰自然并且嘴部运动与输入语音高度一致的面部动画。     

基于发音特征的音视频融合语音识别模型

构建一种基于发音特征的音视频双流动态贝叶斯网络(DBN)语音识别模型(AFAV_DBN),定义节点的条件概率关系,使发音特征状态的变化可以异步.在音视频语音数据库上的语音识别实验表明,通过调整发音特征之问的异步约束,AF- AV_DBN模型能得到比基于状态的同步和异步DBN模型以及音频单流模型更高的识别率,对噪声也具有...     

单元化单隐变量变结构DDBN推理算法

变结构动态贝叶斯网络（DBN）描述的是一个非稳态随机过程,是一种更灵活、更有效的动态网络。为了克服现有变结构DBN的推理算法不能实现在线推理的缺陷,提出了一种近似在线推理算法--单元化单隐变量变结构离散DBN（DDBN）推理算法。在定义了单隐变量变结构离散动态贝叶斯模型和单元的基础上,提出了算法的基本思想,并从理论上对算法进行了推导。仿真实验验证了该算法的正确性和有效性。     

基于多尺度支持度匹配SAR图像与光学图像

异源图像匹配是视觉导航、多源图像融合分析的关键步骤之一,常用的匹配方法是分别从两幅图像中提取特征,再对特征进行匹配。但是对于成像机理差别较大的异源图像,如SAR图像和可见光图像,很难提取到同名特征。提出一种基于多尺度支持度的异源图像匹配方法,只需要从一幅图像中提取多尺度边缘特征,在变换空间中寻找另一幅图像对该特征的最大支持度。支持度的计算采用了标准化梯度强度和的形式。采用遗传算法对支持度函数解空间进行全局寻优来获取最优匹配点。实验结果表明,该方法能有效实现SAR图像和可见光图像的匹配,处理时间能够满足工程要求。     

动态贝叶斯网络结构学习的依赖分析方法研究

针对现有动态贝叶斯网络结构学习方法具有低效率和低可靠性等问题,基于变量之间的基本依赖关系和依赖分析方法进行动态贝叶斯网络结构学习。建立变量之间依赖关系草图,通过条件独立行检验去除多余的边,使用碰撞识别和条件相对预测能力确定边的方向,便可得到构成动态贝叶斯网络结构的先验网和转换网。该方法在效率和可靠性方面均具有优势。     

三维图匹配算法

目的 现有的图匹配算法大多应用于二维图像,对三维图像的特征点匹配存在匹配准确率低和计算速度慢等问题。为解决这些问题,本文将分解图匹配算法扩展应用在了三维图像上。方法 首先将需要匹配的两个三维图像的特征点作为图的节点集;再通过Delaunay三角剖分算法,将三维特征点相连,则相连得到的边就作为图的边集,从而建立有向图;然后,根据三维图像的特征点构建相应的三维有向图及其邻接矩阵;再根据有向图中的节点特征和边特征分别构建节点特征相似矩阵和边特征相似矩阵;最后根据这两个特征矩阵将节点匹配问题转化为求极值问题并求解。结果 实验表明,在手工选取特征点的情况下,本文算法对相同三维图像的特征点匹配有97.56%的平均准确率;对不同三维图像特征点匹配有76.39%的平均准确率;在三维图像有旋转的情况下,有90%以上的平均准确率;在特征点部分缺失的情况下,平均匹配准确率也能达到80%。在通过三维尺度不变特征变换（SIFT）算法得到特征点的情况下,本文算法对9个三维模型的特征点的平均匹配准确率为98.78%。结论 本文提出的基于图论的三维图像特征点匹配算法,经实验结果验证,可以取得较好的匹配效果。     

基于发音特征的音/视频双流语音识别模型*

构建了一种基于发音特征的音/视频双流动态贝叶斯网络(dynamic Bayesian network, DBN)语音识别模型,定义了各节点的条件概率关系,以及发音特征之间的异步约束关系,最后在音/视频连接数字语音数据库上进行了语音识别实验,并与音频单流、视频单流DBN模型比较了在不同信噪比情况下的识别效果。结果表明,在低信噪比情况下,基于发音特征的音/视频双流语音识别模型表现出最好的识别性能,而且随着噪声的增加,其识别率下降的趋势比较平缓,表明该模型对噪声具有很强的鲁棒性,更适用于低信噪比环境下的语音识别     

A probabilistic matching algorithm for computer vision

A model-based vision system attempts to find correspondences between features of an object model and features detected in an image for purposes of recognition, localization, or inspection. In this paper we pose the relational matching problem as a special case of the pattern complex recognition problem and propose a probabilistic model to describe the images of an object. This Bayesian approach allows us to make explicit statements of how an image is formed from a model, and hence define a natural matching cost that can be used to guide a heuristic search in finding the best observation mapping. Furthermore, we show that even though the nature of the feature matching problem is exponential, the use of the proposed algorithm keeps the size of the problem under control, by efficiently reducing the search space.