基于DLT的双目视觉火源图像立体匹配新算法

为了提高双目视觉过程中对火源图像立体匹配的准确性和匹配速度,提出基于DLT的双目视觉火源图像立体匹配新算法。首先用直接线性变换DLT算法对火源图像进行图像校正,其次用Harris算法对其进行特征点提取,最后利用SURF算法对提取的特征点进行特征向量及特征向量在多维空间中对应点之间的欧式距离进行计算,得到两个特征点的相似程度并给予正确匹配结果。实验结果表明,该算法提高了火源图像立体匹配的准确性和匹配速度,适用于大空间建筑双目视觉火灾自动定位系统,具有一定的应用价值。     

一种改进的区域双目立体匹配方法

双目立体匹配是机器视觉中的热点、难点问题。分析了区域立体匹配方法的优缺点,提出了改进的区域立体匹配方法。首先,采集双目视觉图像对对图像对进行校正、去噪等处理,利用颜色特征进行图像分割,再用一种快速有效的块立体匹配算法对图像进行立体匹配。然后,在匹配过程中使用绝对误差累积(SAD)的小窗口来寻找左右两幅图像之间的匹配点。最后,通过滤波得到最终的视差图。实验表明:该方法能够有效地解决重复区域、低纹理区域、纹理相似区域、遮挡区域等带来的误匹配问题,能得到准确清晰的稠密视差图。     

小型无人机动平台的双目立体匹配方法研究

针对双目立体匹配中存在的误匹配、视差场稀疏等不足,提出了一种将区域匹配和特征匹配相结合的块匹配算法.对匹配图像对进行极线校正和限定搜索区域,采用SAD算法进行相似度测量.对小型无人机动平台的双目系统采集的任意一幅图像对用不同大小的匹配窗进行匹配.对结果进行了分析,结果表明了该方法的良好效果及实用性.     

基于模糊颜色特征和模糊相似度的图像检索方法

基于内容的图像检索系统的性能主要依赖于两个关键技术:图像特征提取和图像特征匹配.文中提取了所有图像的颜色特征,并在颜色特征提取过程中采用了适当的模糊算法以得到图像的模糊颜色特征.图像特征匹配主要取决于两个图像特征向量之间的相似度,文中提出了一种新的模糊相似度衡量方法,该方法利用给定的查询图像与其k幅近邻图像之间的相似度构成查询图像的k维模糊特征向量,利用每幅被检索图像与查询图像的k幅近邻图像之间的相似度构成每幅被检索图像的k维模糊特征向量,计算查询图像的k维模糊特征向量与每幅被检索图像的k维模糊特征向量之间的模糊相似度,并将检索到的图像按照模糊相似度按从大到小的顺序反馈给用户.为了验证提出的模糊颜色特征的有效性,文中在WANG数据集上进行了一系列的实验对比;为了衡量基于不同相似度的图像检索系统的性能,文中在WANG,Corel-5k和Corel-10k数据集上分别进行了一系列的实验对比.实验结果表明,基于最大最小值的图像检索系统的性能优于基于其他3种常用相似度的图像检索系统的性能,而基于模糊相似度的图像检索系统的性能优于基于最大最小值的图像检索系统的性能.在WANG,Corel-5k和Corel-10k数据集上,基于模糊相似度的图像检索系统检索到的前20幅图像的平均查准率比基于最大最小值的图像检索系统检索到的前20幅图像的平均查准率分别高4.92％,17.11％和19.48％;基于模糊相似度的图像检索系统检索到的前100幅图像的平均查准率比基于最大最小值的图像检索系统检索到的前100幅图像的平均查准率分别高4.94％,22.61％和33.02％.     

基于卷积神经网络的鸟类视频图像检索研究

本文介绍了在基于卷积神经网络的图像检索分析研究中,针对青海湖野鸟监控的视频关键帧图像数据,首先我们采用Vgg16神经网络的预训练模型来提取图像的特征,然后将特征向量作为图像的代表信息进行存储,构造图像的特征向量空间。之后对存储的高维特征向量进行降维处理,用主成分分析的方法将特征向量映射到低维的向量空间。最后应用余弦相似度算法对查询图像的特征向量与特征库中向量进行匹配,实现相似图像的检索。本文对提出的方法进行了实验,通过特征提取和恰当的特征降维,测试数据的检索准确率达到了89.82%。实验表明,本文提出的方法可以有效的实现鸟类图像的相似性检索。     

基于计算机双目立体视觉的排爆机器人自动抓取的研究和实现

研究和开发一个双目视觉系统用于智能排爆机器人的自动控制。该系统利用计算机双目视觉原理,采用Matlab 7作为运算引擎,调用机器视觉软件eVision 6.2进行立体匹配,实时捕获图像,进行摄像机标定、图像预处理和匹配,确定可疑目标物的坐标,把图像实时显示在控制台,并通过xPC目标系统实现该机器人实时控制系统,自动控制手臂靠近并准确抓取可疑目标物。排爆机器人的抓取实验表明,该双目立体视觉系统在精度上能满足排爆要求。     

面向双目立体视觉的迭代式局部颜色校正

在双目立体视觉中,由于相机参数设置差异、环境光照变化、拍摄物体表面非理想漫反射等因素,拍摄获得的立体图像对可能存在颜色差异,进而降低视差计算的准确性.针对这一问题,提出一种面向双目立体视觉的迭代式局部颜色校正方法.首先使用Meanshift算法以不同粒度对2幅图像进行分割,并基于SIFT特征匹配、区域分布及颜色差异初步建立2幅图像中物体间的对应关系;然后使用加权局部颜色校正方法,逐区域进行颜色校正,由于双目图像中物体遮挡范围不同,初步的区域对应存在误差,因此利用校正的双目图像计算视差图,基于视差图像对之间稠密的像素对应,优化立体图像对的区域分割,建立更准确的对应关系,并再次进行颜色校正;迭代地进行立体匹配、优化图像区域对应和颜色校正,直至获得最佳的立体匹配结果.与已有颜色校正方法对基准测试图像集的处理结果表明,文中方法可以有效地提升立体图像对的颜色相似度,提高立体匹配视差结果的准确性.     

模拟视觉感知系统的无参考模糊图像质量评价

为了获得与人类视觉感知一致的图像质量评价方法, 本文提出一种模拟视觉感知系统的无参考模糊图像质量评价方法. 该方法通过比较不同模糊程度的图像特征的相似度来度量图像质量. 首先, 通过对待测图像进行人工模糊, 获得不同模糊程度的图像. 然后, 通过视网膜模型提取图像的细节信息. 接着, 采用奇异值分解用来获得图像的内部结构信息. 之后, 将待测图像与其它不同模糊度图像之间的细节相似度和奇异值相似度作为度量图像模糊度的特征向量. 最后, 将这些度量特征向量输入支持向量回归模型(SVR)进行训练, 获得最终的图像质量评估模型.在常用数据库上的实验结果表明, 该方法与人眼主观视觉感知的一致性优于比较方法.     

基于主色调匹配的图像检索方法

在基于内容的图像检索中，颜色作为图像的一种重要视觉信息已得到广泛应用。主色调可以反映一幅图像的基本面貌，其实质就是用较少的颜色来表示原图像，并且在视觉上与原图像相似。由此，利用人眼对颜色的感知进行相似色区间的划分，从而实现对颜色的量化，并利用量化后得到的图像直方图进行图像的相似度匹配，取得了满意的实验效果。     

基于结构稀疏度和块差异度的目标移除图像修复

针对目标移除修复方法中存在的修复顺序不合理以及错误匹配问题,提出一种基于结构稀疏度和块差异度的图像修复方法。首先,在优先权中增加块的结构稀疏度计算,使优先权不仅依赖于目标块的几何特征,而且可以反映其邻域特征,提高了对目标块所处区域特征的辨识度,从而使修复顺序更加合理。其次,定义目标块与样本块之间的差异度,并在此基础上定义新的匹配规则,不仅对已存在像素之间的相似程度进行衡量,而且对已存在像素与填充像素之间的差异程度进行衡量,从而有效防止错误匹配以及错误累积。实验结果表明,该方法可以有效提高图像的修复效果,使修复图像更加符合视觉一致性要求。     

一种基于SIFT特征的机器人环境感知双目立体视觉系统

针对双目立体视觉系统在机器人环境感知领域中存在的立体匹配以及测量精度问题,设计一种基于SIFT特征的双目立体视觉测量系统.利用SIFT特征良好的旋转、尺度、光照不变性等特性,有效地解决双目立体视觉系统的匹配问题,同时将SIFT算法在由FPGA和DSP组成的嵌入式系统上实现,显著地提高测量系统的实时性.提出一种基于二次多项式的误差补偿方法,对系统的测量结果进行补偿,弥补双目立体视觉系统测量误差随测量距离增加而增加的不足,从而提高系统测量精度.通过实际的测量实验、移动机器人环境感知实验以及与现有双目立体视觉产品的对比实验结果表明,系统能够很好地解决双目立体视觉的立体匹配和精度问题,并且能较好地应用于移动机器人环境感知任务中.     

基于MSCR与CS-LBP的鱼眼图像特征区域匹配方法

相比普通镜头,鱼眼镜头拥有更大的视场角,甚至可以直接获取半球域的图像信息,在立体视觉领域,应用鱼眼镜头来采集全景图像可减少镜头及图像采集模块数目,简化系统、提高运算速度、降低成本。但同时鱼眼镜头图像也存在一定程度的畸变,越靠近边缘畸变越严重。因此,在光轴正交或是角度更大的立体视觉系统中,进行相关图像的特征点匹配存在困难,直接影响立体视觉系统的应用效果。然而采用一种具有仿射不变性的图像匹配算法即可解决这个问题,首先提取原始图像的MSCR特征区域,其次引进CS-LBP算子对各个MSCR区域进行特征描述,应用特征权重的卡方距离比较法进行唯一匹配,最后进行椭圆拟合及连线标记使得匹配结果可视化。且通过实验验证了此方法的稳定一致性,可应用于大旋转角度的鱼眼图像的特征匹配。     

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。     

Simple low-dimensional features approximating NCC-based image matching

This paper proposes new low-dimensional image features that enable images to be very efficiently matched. Image matching is one of the key technologies for many vision-based applications, including template matching, block motion estimation, video compression, stereo vision, image/video near-duplicate detection, similarity join for image/video database, and so on. Normalized cross correlation (NCC) is one of widely used method for image matching with preferable characteristics such as robustness to intensity offsets and contrast changes, but it is computationally expensive. The proposed features, derived by the method of Lagrange multipliers, can provide upper-bounds of NCC as a simple dot product between two low-dimensional feature vectors. By using the proposed features, NCC-based image matching can be effectively accelerated. The matching performance with the proposed features is demonstrated using an image database obtained from actual broadcast videos. The new features are shown to outperform other methods: multilevel successive elimination algorithm (MSEA), discrete cosine transform (DCT) coefficients, and histograms, achieving very high precision while only slightly sacrificing recall.     

排爆机器人双目立体视觉系统的研究和开发

为了辅助公安人员更好地完成排爆工作，设计和开发了一个带双目立体视觉系统的排爆机器人。该视觉系统使用Matlab7.0和机器视觉软件EVision的EasyMatch库进行开发，能实时捕获排爆机器人周围的图像信息、进行摄像机标定、图像预处理、立体图像匹配、求取可疑目标物的特征点的立体坐标，并把图像实时显示在控制台，控制排爆机器人准确地抓取可疑目标物。该机器人视觉系统成功地抓取实验，表明了它在精度上能够满足排爆机器人的项目要求。     

基于粗精立体匹配的双目视觉目标定位方法

针对双目视觉系统定位精度较低的问题,提出一种基于粗-精立体匹配的双目视觉目标定位方法。该方法采用粗-精匹配策略：在粗匹配阶段使用基于Canny-Harris特征点的随机蕨算法对左右图中的目标进行识别,提取目标矩形区域的中心点,实现中心匹配;在精匹配阶段建立一种基于图像梯度信息的二值特征描述子,将中心匹配得到的右中心点作为估计值,设定像素搜索范围,于该区域中找出左中心点的最佳匹配点。最后,将得到的中心点匹配对代入平行双目视觉的数学模型中,实现目标定位。实验结果表明,在500 mm距离范围内,所提出定位方法的定位误差控制在7 mm内,平均相对定位误差为2.53%,相比其他方法具有定位精度高、运行时间短的优点。     

基于单相机的全向深度图获取

为了搜寻移动机器人周围最大的可通行区域,采用全向立体视觉系统,提出获取可靠的致密三维深度图方法。视觉系统由1个普通相机和2个双曲面镜组成。当系统标定后,空间点的三维坐标可以通过匹配上下镜面的成像点计算得出。匹配方法分3步：最大FX匹配,特征匹配和歧义去除。定义合适的能量函数通过动态规划来实现剩余点的匹配。实验表明该系统精度高、具有实用价值。     

光栅立体视觉三维表面重建系统及其图像处理方法(二)

该文针对网格立体视觉三维表面重建系统提出了一种由粗到精的网格立体图像匹配方法,该方法将基于区域的图像相关匹配技术与基于特征的匹配技术相结合,充分利用了前者的精确性和后者的简洁性等优点。在粗匹配过程中,将特征点的提取过程与匹配过程统一起来,在提取特征的同时对特征点进行必要标记,无需进行特征点的属性分析和设置,减小了特征匹配的难度,避免了匹配歧义性,匹配由粗到精进行,既保证了匹配的准确度,又保证了匹配的精确性。     

双目视觉小波域SIFT匹配与极线约束算法研究

研究双目立体视觉技术,特征的提取和匹配是双目视觉的最基本的问题。目前,SIFT已经被证明鲁棒性最好的局部不变特征描述符。但是SIFT算法产生的误匹配较多,精度偏低,为了解决这一问题,同时降低算法特征提取与匹配的复杂度,达到双目立体视觉实时性的要求,文中提出了一种结合小波变换和SIFT特征点的双目立体视觉匹配方法。首先,对双目视觉系统采集的左、右图像进行小波分解,把分解得到的低频图像作为输入,用SIFT算法进行特征点的初始匹配,再利用极线约束的理论求得精确匹配。实验结果表明,该方法具有较强的适应性,能够在减少误匹配的同时,大大加快运算速度。     

基于OpenCV的遥操作工程机器人双目视觉定位技术

针对当前遥操作工程机器人双目视觉定位技术匹配精准度低,导致定位误差过大的问题,提出种基于OpenCV改进的遥操作工程机器人双目视觉定位技术。在分析HSV色彩空间后,建立适合工程机器人的颜色特征识别空间体系,通过分析图像特征及运动坐标确定圆形光点,利用提供的靶点目标,创建模板后通过双目视觉获取具有靶点特征的其他图像,将图像代入OpenCV技术函数库中。在OpenCV技术函数库中通过光流法对图像进行函数匹配,应用将目标的背景模型与图像的处理方式分割开来,提取背景与干扰因素的全部信息,利用二值化阈值处理运动目标的形态,实现无干扰图像显示,确保定位结果的准确性。实验结果表明,基于OpenCV的遥操作工程机器人双目视觉定位技术能够有效提高匹配精度,降低定位误差,具有一定的实际应用价值。