A Cellular Automaton Processor for Line and Corner Detection in Gray-Scale Images

The design and VLSI implementation of a Cellular Automaton processor for the detection of lines and corners in gray-scale images is presented in this paper. The behavior of a number of different Cellular Automaton rules was investigated and it was found that certain rules result in transitions in the Cellular Automaton state-transition diagram that correspond to the masks required for the line and corner detection. More specifically, the one-dimensional Cellular Automaton of length 8, operating under rule 56 with periodic boundary conditions, is capable of generating different sets of mask operators for line detection, corner detection and dominant point detection (and, thus, for arbitrarily-shaped curve detection), depending only on the initial state of the Cellular Automaton, without any additional hardware cost for the implementation or the reconfiguration of different masks. The proposed architecture was designed and implemented on a single VLSI chip using 0.7 μm double-layer metal (DLM) CMOS technology. The behavior of the chip was successfully verified for all sets of masks for line detection, corner detection and dominant point detection.     

基于改进Harris算法的汉字图像角点检测

根据汉字图像的特点,借鉴加速分割检测特征算法的思想,提出一种改进的Harris算法对汉字图像进行角点检测。首先,计算像素值初步判断出非角点并排除;然后,通过计算传统Harris算法中的角点响应函数对剩余的像素进行角点检测;最后,借鉴加速分割检测特征算法的思想对伪角点进行删除。最终检测出的角点是汉字笔画的起点和末端的角点,为下一步特征提取中确定线段的位置和计算线段的长度提供有利的技术基础。通过对一定数量的汉字图像的实验仿真,将本文方法与几种常用的角点检测方法进行比较,本文方法在检测正确率方面有所提高,但在运行时间上没有达到最短,综合考虑正确率和运行时间,本文方法较其他几种方法有所提高。      

多特征复合的角点提取方法

提出了一种利用图象灰度特征和边界轮廓点特征相复合的角点检测方法；首先在SUSAN特征检测原则基础上，提出了基于图象灰度特征的快速自适应特征检测方法，用以提取不同图象对比度下目标轮廓上的初角点，利用边沿元对这些包含了部分边缘点的初角点沿边绝缘方向跟踪排序后，再由根据图象边缘特征检测的边界方向变化情况来确定角点位置，同时剔除由于图象数字化而导致的虚假角点，这种方法克服了单一特征提取角点所带来的弊病，提高了角点检测的精度，抗噪能力强，运算量较小，适于实时实现。     

基于熵和独特性的角点提取算法

针对角点提取在图像配准中的应用,利用图像窗口的互相关系数定义了邻域窗口的独特性,提出一种基于熵和独特性的角点提取算法.算法首先通过Canny算子提取图像边缘,然后通过计算边缘点所在圆形邻域的熵和独特性筛选出角点,并通过不断修正剩余候选角点的独特性达到输出角点分散分布的目的.通过与Harris算法及区域特征提取的Sift算法实验对比,表明该算法能够对角点准确提取、精确定位,具有较好的抗噪性和方向无关性,且提取的角点分散分布,尤其适用于图像配准,其局限性在于不具有尺度不变性.     

基于段测试的X角点检测与亚像素定位

针对X角点快速检测和精确定位要求,提出了一种实时识别、定位X角点的方法:首先,根据X角点图像对称性和亮度分布特征,筛选出候选X角点;随后,对候选X角点进行段测试,确认候选X角点,并检出测试段中位于图像边缘上的像素,进行角点的亚像素定位.与Harris算法比较,该方法能有效检测X角点并排除其他类型角点,具有较高的定位精度...     

伪随机编码图像的特征点自动检测方法

针对伪随机阵列编码的彩色结构光系统,提出了一种角点自动检测、识别方法。它首先利用聚类分析算法,确定摄像机图像角点和编码模板图像的特征点匹配关系,实现编码图像的识码、解码;然后获取编码图像中有效的、非冗余的角点,并自动输出角点的行列数目及其位置坐标,为亚像素角点检测提供了充分的输入数据。最后,将该算法应用于自主开发的彩色结构光系统上,并用实验检验,结果表明该方法准确、有效,有助于结构光系统的自动化标定。     

基于多尺度Harris角点的图像文字检测

为解决传统的基于Harris角点的图像文字检测算法易受非文字角点干扰,检测准确率低的问题,提出一种基于多尺度Harris图像文字检测算法.该算法在多个尺度下提取角点,并利用分块方法分析文字局部特征,有效剔除了非文字角点.使用多次迭代逐步剔除非文字区域角点,精确提取备选块中的文字角点;通过区域融合形成文字区域,用轮廓跟踪法标识文字区域.实验结果表明,该算法明显提高了图像/视频文字检测的稳定性和准确率.     

多尺度模糊加权角点检测新算法研究

为了提高图像角点检测的准确度和降低噪声对检测效果的影响,将多尺度思想和模糊理论引入到角点检测过程中,在建立了像素点属于角点的隶属度函数的基础上提出一种多尺度模糊加权角点检测新算法.首先将原始图像使用高斯核函数进行变换生成一组响应图像,并将其进行加权叠加得到原始图像的平均角点响应值;再选取合适的阚值进行相关处理得到最终的角点.实验结果表明,该算法不但抗噪性能较好,而且提取出来的角点也较准确.     

一种基于Harris和图像对比度的角点检测方法

目前各种角点检测方法,对于不同的图像需要选取不同的阈值才能保证结果的精确度,而阈值的选取是比较麻烦的.此处提出了一种通用的方法,通过适当改变图像直方图增大图像对比度,再使用固定阈值的Harris方法对图像中的角点进行提取.该方法解决了阈值选取困难的问题,实验结果表明该方法有效提高了结果的精度,在很多场合比较适合.     

二值图像中拐点的实时检测算法

鉴于数字图像中的拐点通常成为重要的信息载体,因此准确、稳定和实时地检测出拐点便成为拐点检测算法面临的主要问题,针对该问题,提出了一种新的二值图像中拐点的实时检测算法。该算法与传统基于边界链码的拐点检测算法不同,其是首先构建像素的k(k>8)邻域,并将图像中物体的边界表示为k邻域链码;然后根据曲率定义的差分形式计算各边界点处的曲率;最后通过检测曲率直方图的局部峰值精确定位出拐点,并利用拐角内部像素的颜色统计信息迅速判断出拐点的凸凹性.为验证该算法的效果,给出了该算法与4种已有算法的对比实验.结果表明,该算法不仅稳定性、准确性较高,而且算法简单,实时性强,并适合于嵌入式计算环境。     

图像边缘轮廓自适应阈值的角点检测算法

目的 基于边缘轮廓的角点检测算法的检测性能虽然相对比较稳定,但是它对边缘轮廓的局部变化敏感,并且只是给予一个经验门限去提取角点,为此提出一种对局部变化和噪声稳健的基于图像边缘轮廓自适应阈值的角点检测算法。方法 该算法利用各向异性高斯方向导数滤波器对不同边缘和角点模型进行表征,提取表征边缘和角点的灰度及几何变化的不变属性,并通过正则化计算得到区别边缘和角点的自适应阈值。该算法首先利用Canny边缘检测器检测输入图像的边缘映射并从边缘映射中提取出边缘轮廓;然后利用各向异性高斯方向导数滤波器对所提取出的边缘曲线进行滤波平滑,计算出每一像素点的响应并与自适应阈值作比较,把响应大于阈值的点作为候选角点;最后,对候选角点进行非极大值抑制得到最终角点集。结果 提出的算法分别与Harris算法,He & Yung算法,以及ANDDs算法在仿射变换和高斯噪声的实验环境下进行比较,其性能指标为平均重复率与定位误差;并且对每个角点检测算法在无噪声和有噪声的情况下进行了角点匹配比较。4种算法的两个指标的平均排名为Harris 3.375,He &Yung 2.625,ANDDs 2.625,本文算法 1.375。本文算法在仿射变换以及高斯噪声的情况下有着良好的平均重复率和定位误差,优于其他3种算法。匹配实验中的错误点以及丢失点也少于其他3种算法。结论 图像的特征检测在计算机视觉领域是一个重要的课题,在许多视觉系统中,检测特征往往作为复杂计算的第1步。因此,这一步的可靠性会极大地影响着视觉系统整体的结果。而角点作为图像的重要特征,对其研究具有重大意义。本文算法不同于传统的基于边缘的角点检测器仅利用边缘轮廓的信息,还利用到图像边缘像素的灰度信息。而且,本文算法还采用一个自适应全局阈值,避免了角点的误判。正则化的灰度变化有效减少了噪声或者光照对检测性能的影响。通过角点匹配实验、仿射变换实验以及高斯噪声实验,可以看出,本文的角点检测器拥有良好的检测性能,并且对噪声具有稳健性。     

机器视觉复杂平面边缘角点的高精度定位方法

基于机器视觉的二维复杂平面尺寸测量中,边缘角点包含丰富的图像目标特征信息,其检测精度对后续图像分析及参数计算精度有着至关重要的影响。本文提出了一种边缘轮廓角点的高精度定位方法,该方法先利用角点处的曲率变化及相邻两角点线段与x轴正向的夹角变化,初步确定角点的位置坐标,然后利用优化方法去除伪角点,以实现对真实角点的高精度定位。研究表明,该方法便捷、高效,在服装衣片的样片边缘测量中取得了理想的结果。     

Filtered projections as an aid in corner detection

Corners are very useful features for such purposes as image matching or shape analysis, but corner detection is a relatively expensive operation. This paper uses filtered x and y projections, applied to an image containing an object that has not been explicitly segmented from its background, to determine possible positions of corners, so that corner detection can be applied only in the vicinity of these positions. Even in cases where the object would be hard to segment (unimodal histogram), this approach yields a good set of possible corner positions.     

利用Gabor方向导数相关矩阵的角点检测

为了提高角点检测的准确率,提出了一种使用图像的Gabor方向导数构建相关矩阵来进行图像角点检测的算法。算法首先通过Canny边缘检测算法提取检测图像的边缘轮廓;然后使用Gabor滤波器对图像进行平滑,利用每一个边缘像素和其邻近像素的Gabor方向导数构建相关矩阵,若相关矩阵的归一化特征值的和大于预定阈值并且是局部极大值,则标记该像素为角点。算法利用邻近像素Gabor方向导数之间的相关信息提取角点,与传统的基于轮廓的角点检测算法相比,检测性能更加稳健。实验结果表明：在含噪声和无噪声情况下,提出的算法检测到的真实角点更多,而错误角点更少,整体性能有明显提升     

基于有向面积的角点分类算法

在3维场景重构、运动估计、机器视觉等领域,不仅希望能检测出图像中的角点,而且还希望获得角点附近更多的信息,即能对角点进行进一步分类。为了能对图像中检测出的角点进行分类,提出了一种基于有向面积的角点分类方法,该方法首先采用基于协方差矩阵特征向量的小波变换角点检测原理检测出图像边缘上的角点;然后根据角点两侧的边缘信息定义了6种类型的角点;最后通过计算角点附近边缘上顺序排列的3个有向面积,实现对角点的分类。实验表明,基于有向面积的角点分类,具有较高的准确性。     

基于USAN的改进的角点检测算法

提出了一种基于USAN的改进的角点检测算法。该算法在原有SUSAN算法的基础上做了如下改进：使用一个3×3的方形预检测窗口对图像的像素进行预检测，在精确检测角点前剔除掉大部分的背景点、边界点及脉冲噪声点，提高了算法的效率；根据图像不同区域对比度不同的特性，采用根据对比度自动调节核心点与其邻域像素的灰度差值门限的方法，使所检测出的角点分布均匀；利用基于USAN定义的角点所应具有的特征(角的边缘及USAN的连续性)来剔除伪角点，降低了角点虚报和漏检的发生率。仿真实验证明了该文所提出的算法具有抗噪能力强、运算量小的特点，适于实时实现。     

一种基于树结构的立体图像特征提取算法

针对立体图像匹配中的特征检测问题，提出了一种基于树结构的立体图像中边缘点、直线段、交点和凸多边形区域等特征的检测方案。该方法首先基于改进的Canny算子实现立体图像边缘的检测；基于立体图像的边缘梯度信息，文中提出一种分层并行式迭代式链码跟踪方法实现图像中直线段的检测：为提高检测速度并有利于凸多边形区域特征的检测，基于凸多边形区域的几何定义，通过提取直线段交点并采用树结构实现对已检测的相关直线段信息的遍历处理，最终得到树结构表示的凸多边形区域特征。实验证明，所提方法在结构化环境具有很好的检测精度和实时性。     

一种基于条件骨架的拐点检测方法

把原始图像看成一个多边形,则形态条件骨架的延长线一定通过多边形的顶点,通过检测条件骨架中最大圆盘半径为零的点来获得凸点的拐点,并由它的补图来获得凹点的拐点.全部拐点由原图及补图的拐点进行逻辑异或操作获得并可去掉离散化后产生的网格拐点.此方法定位精度高、速度快,易于硬件实现和并行处理.由于先用较大圆盘做初步检测,可以降低噪声干扰.利用两种新的大圆盘,此方法可推广到灰度图像的拐点检测.     

一种改进的角点探测方法

提出了一种改进的角点提取算法。该算法是基于角点的性质,即在角点的某个邻域内,图像灰度变化在任意一条通过该点的直线上都很大。本文利用此性质对象素点直线方向上灰度变化值求取极值,建立角点候选点。再通过SUSAN特征检测原则进一步剔除虚假角点。测试表明改进后的算法具有运算量小,定位精度高,抗噪能力强的特点,易于实时实现。     

基于自适应分数阶微分的Harris角点检测算法

针对Harris算法在对纹理复杂程度高的图像进行角点检测时会出现大量伪角点,以及分数阶微分应用到图像处理中需要人为地指定阶数的缺点。分析了伪角点大量产生的原因,并提出以分数阶替换原算法中的整数阶对图像进行微分的改进方法,以及一种以图像的分形维数作为参数来自适应地选择微分所需要的阶数的方法。从而使图像做微分运算时能更好地保留图像中的边缘信息,使分数阶微分可以应用于视频目标追踪、视频稳像等实时性要求较高的场合。实验表明,改进算法在进行角点检测时具有更高的精确度。