改进的SIFT算法在图像特征点匹配中的应用

为了提高图像拼接过程中常用的SIFT(尺度不变特征)算法的特征点匹配准确率,减少误匹配特征点的数量,为后续的图像拼接提供准确的依据,通过将SIFT算法和RANSAC(随机抽样一致性)算法相结合,提出了一种提高SIFT算法匹配准确率的算法。在利用SIFT算法对目标图像进行特征提取以及特征点匹配后,再由RANSAC算法利用迭代方式估算出一个合理的数据模型,剔除掉不符合该模型的错误匹配点。最后利用该算法得到的匹配特征点进行图像拼接,拼接后的结果表明该算法准确、有效。     

基于无人机航拍图像拼接算法的优化

目的为了提高无人机航拍图像拼接的精度,深入研究了航拍图像拼接中提取特征点的算法,并对原算法加以优化.方法在图像特征点提取的SIFT算法中,设计了一种将Harris角点检测算子融入SIFT特征点提取的优化算法,优化后可以突显获取到的特征点的独特性.结果利用优化算法获取图像特征角点,可以降低实验过程中所消耗的检测时间,有效地改善了SIFT算法中匹配数据量大及过程繁琐的弱点,同时优化算法简化了图像特征点匹配的计算过程,降低了计算量,提高了实验效率.结论优化算法可以去除大量的类匹配点,使图像特征点的独特性更加明显;也提高了图像的配准精度,增强了关键点的稳定性,在关键点的匹配速度和准确率上有积极的影响.     

基于SIFT特征匹配算法的目标跟踪及视频采集与传输研究

为了有效解决复杂背景情况下运动物体的跟踪问题,提出了一种基于SIFT特征匹配算法的目标跟踪方法。通过构建Do G尺度空间、FIFT特征点检测、特殊点描述子算法、特征点匹配将参考图像和待匹配图形进行SIFT特征点匹配,实现目标跟踪;并通过视频采集模块和无线传输模块将采集的目标图像进行无线传输。实验结果表明:SIFT特征匹配算法可对复杂环境中的目标信息进行有效跟踪。     

基于FAST角点检测的图像配准算法

提出了一种具有类SIFT描述特征的FAST角点检测的图像配准算法。先利用FAST对图像进行特征点提取;然后,采用圆环结构算子对提取出的特征点进行类SIFT的特征描述;最后,通过K-D算法将提取出来的特征点进行粗匹配,并使用视差梯度进行预筛选,使用RANSAC算法提纯,从而实现特征点匹配。试验结果表明,与SIFT算法和改进的SIFT算法相比,本算法减少了误匹配的数目,提高了匹配的精确性和稳定性。     

基于ASIFT改进算法的无人机图像特征匹配方法研究

无人机图像纹理丰富、特征显著,在机器视觉三维重建及机器人导航中应用广泛,但其视角变化大,且易倾斜。传统的尺度不变特征变换(SIFT)算法和Affine SIFT(ASIFT)算法等图像特征匹配算法误差较大,难以满足应用要求。针对该问题,提出了一种基于ASIFT的改进算法。首先用ASIFT算法模拟图形畸变,然后利用SIFT算法中的k d树算法对最邻近特征点进行快速搜索匹配,最后加入随机抽样一致算法,得到匹配对的参数模型,同时对不符合模型的误差匹配对进行剔除。实验结果表明,该算法可以优化匹配效果,提高匹配速度。     

基于SIFT和RANSAC的鞋印图像匹配算法

针对失真的鞋印图像的匹配问题,在研究中引入了基于尺度不变特征变换SIFT(scale-invariant feature transform)算法与RANSAC算法相结合的图像匹配方法.首先,对图像进行SIFT特征点的提取,在分析SIFT特征描述子生成的基础上,以最小欧式距离为标准来判断特征点是否匹配.然后,用最小欧式距离与次小欧氏距离之比进行初始匹配,用随机抽样一致性算法剔除SIFT算法匹配过程中存在的误匹配点对,从而实现精确匹配.实验结果表明,在局部鞋印图像中含有尺度缩放和旋转失真的情况下,该算法达到了良好的匹配精度且具有较强的鲁棒性和有效性.     

基于背景差分法的电网巡检运动目标检测技术

针对无人机对电网巡检过程中移动镜头下的目标检测问题，采用背景补偿与背景差分法实现了动态场景下的目标检测.建立了全局运动矢量模型，并利用SIFT特征点提取和匹配技术，完成了视频图像的特征点匹配，实现了移动镜头下的背景补偿.通过降维和局部匹配方式对SIFT特征点提取和匹配技术进行优化.结果表明，优化后的特征向量生成时间是原来的30%～40%,与经典SIFT算法相比，提取特征点的总时间是原来的30%～50%,该方法能准确检测运动目标并排除干扰.     

基于局部特征的SIFT算法的应用

SIFT算法作为在局部特征匹配领域最成功的算法之一,在图像特征点的提取及匹配方面得到了较好的应用.本文在讨论了SIFT的探测器和SIFT的描述器的原理及方法的基础上,选择标准图片和实测图片进行算法检验,表明此方法能较好地反映图像的灰度变化,有较强的鲁棒性,并对该算法提出了改进.     

基于二维熵的快速SIFT图像匹配方法

尺度不变特征变换(SIFT)是一种局部特征描述子,是在空间尺度中寻找极值点.针对传统SIFT算法存在匹配速度慢的问题,提出了一种改进的匹配方法.该方法通过计算特征点位置的二维熵大小来剔除一部分无效的特征点,在特征点匹配阶段通过遍历参考图像某个特征点与待匹配图像某个特征点二维熵之差初步寻找可靠的匹配对,这样可以减少匹配过程中欧式距离的计算量.实验结果表明,改进的SIFT算法在保持准确性的前提下,提高了图像匹配的速度,达到原始匹配速度的1.6倍.     

用SIFT算法实现铁路扣件图像分类

基于图像特征点的匹配是解决很多问题的关键,不同的应用场景有不同的要求.研究SIFT算法在进行匹配的参数选择问题,结合随机抽样一致集算法(RANSAC),剔除错误的匹配,分析参数选择对匹配结果的影响,研究不同尺寸图像特征点生成关系.针对SIFT算法对光照的敏感性问题,通过图像增强再进行匹配,结合位置信息,实现了特征点数量较少的小图像铁路扣件图像的分类.     

基于改进SIFT特征和粒子滤波的目标识别仿真研究

针对在目标识别中原始SIFT（尺度不变特征转换）特征算法计算量大,特征点匹配耗时长等缺陷,采用一种改进的SIFT特征算法。在原始的SIFT算法基础上简化了特征描述符,以及对匹配算法进行了改进,考虑到识别过程中目标物体的特征点会发生变化,因此结合粒子滤波来实现对目标物体的识别。仿真结果表明：该方法继承了原始SIFT算法的优点,有效地避免了一些干扰,减小了计算量,在结合粒子滤波算法后能够有效地更新特征点的匹配,最终实现了对目标物体准确的识别。     

基于改进SURF算法的图像拼接技术研究

针对传统的加速稳健特征（SURF）算法在图像拼接过程中计算复杂度高以及匹配精度不佳等问题,提出一种基于SURF的改进算法,首先基于加速分割检测特征（FAST）算法快速提取图像特征点,利用SURF算法对提取到的特征点进行特征描述,然后通过改进的k-d树最近邻查找算法（BBF）寻找图像间的匹配点,与双向匹配的自适应阈值配准法相结合进行图像的匹配,利用改进的随机抽样一致性（RANSAC）算法对提取的特征点进行误匹配剔除,最后使用渐入渐出的加权融合算法对图像进行拼接。实验表明与传统的SURF+RANSAC算法相比,本文算法的图像拼接速度快,匹配精度更高。     

基于激光传感器的槽型轨轮廓匹配方法

为了实时掌握有轨电车线路的轨道状态,以期更有效地指导线路运营维护,针对有轨电车特殊的轨道结构和安装方式带来的轨道轮廓匹配困难问题,提出适用于槽型轨的轮廓匹配算法. 通过分析轨道的磨损规律及结构特征,定义槽型轨的匹配基准区域,给出区域的自动分割方法. 为了解决匹配区域定位困难的问题,设计两段式最近点迭代（ICP）匹配算法,实现轮廓的精确匹配;通过卡尔曼滤波器对匹配得到的旋转平移参数进行连续预测,解决在特殊情况下的异常匹配问题;通过实际线路实验,验证算法的可靠性. 实验结果表明：所提匹配算法具有快速、高精度和高鲁棒性的特点,能有效克服槽型轨的特殊结构和嵌入式安装方式带来的匹配困难问题.     

基于逼近样条方法的高斯表面轮廓滤波

为了克服传统高斯滤波器的卷积处理方法在提取表面中线时所产生的边缘效应,提出了一种采用变分方法建立的样条轮廓滤波器来实现高斯滤波。这种方法可称为高斯滤波器的样条实现法,兼有高斯滤波的幅度传输特性、零相移的特点和样条的特点。它的高斯滤波幅度特性符合国际标准的要求,它的样条特性又可以避免两边的边缘效应。文中研究的高斯滤波的样条处理方法,幅度特性偏差为-1.5%～+3.75%,远低于国际标准ISO11562推荐的近似处理方法的偏差(-5.0%～+5.0%)。此外这种高斯滤波的处理方法,处理效率很高,在当今通用的计算机上对11200采样点的数据进行处理,只需要100ms。     

基于粒子滤波的抗遮挡跟踪算法

摘要：目标遮挡在图像跟踪中是一个不可避免的问题,粒子滤波器能够实现杂背景下的目标跟踪,但在目标被长时间被全部遮挡再重新出现时难以恢复有效跟踪。本文基于粒子滤波器提出了一种利用分块匹配结果进行遮挡判别和目标全遮挡出现时进行全局搜索的方法,实验证明该方法有效解决了长时间被全遮挡的目标的跟踪问题。     

改进型UKF滤波算法的卫星姿态估计

针对矢量观测的三轴稳定卫星的姿态估计问题,提出了一种改进的UKF（unscented Kalman filter）滤波算法．它通过引入简化球形分布Sigma点UT变换（SSUT）,使得Sigma点的数量减少,从而在与UKF算法估计精度相当的情况下,计算量大大减少．同时,该算法依据姿态四元数与修正罗德里格参数之间的变换关系以及Sigma点的本质属性,保证了在姿态估计过程中四元数满足归一化约束,并且给出了过程噪声方差阵的选取方法．与扩展卡尔曼滤波（EKF）相比,无需计算Jacobian矩阵且具有更高的估计精度,并且对初始姿态误差更具有较好的鲁棒性．数值仿真表明该方法能很好地改善滤波效果,提高了估计精度,同时减小了计算量。     

Localization and mapping in urban area based on 3D point cloud of autonomous vehicles

In order to meet the application requirements of autonomous vehicles, this paper proposes a simultaneous localization and mapping (SLAM) algorithm, which uses a VoxelGrid filter to down sample the point cloud data, with the combination of iterative closest points (ICP) algorithm and Gaussian model for particles updating, the matching between the local map and the global map to quantify particles'' importance weight. The crude estimation by using ICP algorithm can find the high probability area of autonomous vehicles'' poses, which would decrease particle numbers, increase algorithm speed and restrain particles'' impoverishment. The calculation of particles'' importance weight based on matching of attribute between grid maps is simple and practicable. Experiments carried out with the autonomous vehicle platform validate the effectiveness of our approaches.     

用改进的Rao-Blackwellized粒子滤波器实现移动机器人同时定位和地图创建

将进化策略应用于Rao-Blackwellized粒子滤波器,并结合自适应重新采样方案实现了室内移动机器人同时定位和地图创建.在仅有单目视觉和里程计的基础上,建立了鲁棒的感知模型,通过有效的尺度不变特征变换方法提取环境特征,并采用Unscented卡尔曼滤波更新特征,特征点的匹配采用基于KD-Tree的高维特征点快速匹配算法.在实际Pioneer 3移动机器人上进行的实验结果表明,本文提出的方法是可行的.     

基于卡尔曼平滑的AWKNN室内定位方法

基于接收信号强度指示的WIFI室内定位方案存在采集信息跳变现象,进而影响定位精度的问题,提出一种基于卡尔曼滤波的改进自适应加权K最近邻（AWKNN）定位方法。对比分析多种平滑RSSI算法可行性,验证基于卡尔曼滤波对RSSI值进行平滑处理的优势,结合AWKNN算法并采用均方差计算匹配度,通过实时监控相匹配的无线接入点个数后自动调整均方差分母大小,以此实现定位误差的有效控制。实验结果表明,该基于卡尔曼的AWKNN算法在稳定性和定位精度方面较传统WIFI指纹算法有较大幅度提高。     

基于逆变器端口模型的电磁干扰滤波器设计

逆变器的噪声源阻抗对电磁干扰（EMI）滤波器的滤波效果有较大影响,在设计滤波器时有必要对逆变器的噪声源阻抗进行提取和分析,研究基于逆变器端口模型的无源EMI滤波器设计方法. 建立逆变器的端口电磁干扰等效模型,通过测试逆变器的端口电压和端口电流,采用优化算法提取逆变器的等效噪声源和等效源阻抗. 在考虑噪声源阻抗、负载阻抗以及滤波元件高频特性的情况下,采用优化算法计算滤波元件参数,实现EMI滤波器的量化设计. 针对接入滤波器后部分频点共模干扰超标的问题,分析发生谐振的原因,提出阻尼电路的设计方法. 接入所设计的EMI滤波器进行实验,逆变器输出线的电磁干扰符合标准,验证了所提出的EMI滤波器设计方法.