基于最小二乘影像匹配的畸变图像矫正算法研究

针对高精度的畸变图像，提出了一种基于最小二乘影像匹配的高精度畸变图像矫正算法，算法首先利用特征提取与边缘检测产像进行预处理，并且将特征匹配与最小二乘算法相结合，从而实现了图像与模板之间精确的子像素定位与匹配，实验表明，该算法较好的解决了目前高精度畸变图像矫正算法中普遍存在的定位和匹配精度较差的缺陷，图像矫正效果良好，是一种有效的畸变图像矫正算法。     

基于十字交叉域的Census立体匹配算法优化研究

立体匹配算法在双目视觉中起着重要的作用。基于非参数变换的Census立体匹配算法在近几年得到了广泛的应用,但Census立体匹配算法在求取视差图的过程中过度依赖中心像素点灰度值。针对传统的Census算法过分依赖中心像素点造成的匹配精度不足,提出了一种基于十字交叉域的Census立体匹配算法。该算法通过十字交叉域找到参考像素周围和其颜色相近的像素,利用十字交叉域内的像素对参考像素代价值进行优化,从而改善Census算法过度依赖中心像素所造成的误匹配,提高视差图的精度。实验结果表明十字交叉域的Census立体匹配算法对图像的视差精度有所提高,并且在确保匹配精度的条件下,该算法相比于四路径代价聚合的Census算法代价聚合时间大大降低。     

一种简单高效的二值图像并行细化算法PABIT

提出一种简单易行的二值图像并行细化算法PABIT，该算法通过模板匹配的方式．层层剥离原始图像的边缘像素，使具有像素点宽度为偶数的笔划保留双像素的中心骨架．使像素点宽度为奇数的笔划只保留单像素的中心骨架线，最终在此准骨架的基础上通过进一步处理得到最后的笔划宽度为1的细化图案．由于该算法采用并行处理的模式．使得该算法较通常的串行算法效果更好．经该算法细化后的结果具有保形．连通，无扭曲变形的效果．     

基于自适应复杂场景的背景建模方法

因复杂场景下的背景动态变化大,大多数背景建模算法易引起误匹配而导致检测精度降低.为此,提出一种基于自适应复杂场景的背景建模方法,背景模型采集视频前5帧图像初始化模型,通过后续帧获取像素的分布特征并更新背景模型.算法提出自适应离散系数结合像素值检测像素动态变化幅度,获取复杂背景中的目标.实验通过对多组数据测试,验证了算法检测精度优于其他算法,有效改善复杂场景下动态背景对前景目标提取的影响,减少了由背景像素值大幅度变化产生的假前景,在复杂场景下检测目标有较强的适应性和鲁棒性.     

基于改进Canny算法的道路标线自动识别及定位

在自动化道路病害检测过程中,检测车的横向偏移会导致路面病害横向定位的误差,通过边缘检测算法对标线进行自动识别及定位,可消除病害横向定位的误差. 但传统Canny边缘检测算法存在对标线边缘识别不全,噪声、伪边缘较多的问题. 因此本文对Canny算法进行改进:采用维纳滤波替代高斯滤波以滤除噪声;利用OTSU法自适应地选取图像阈值;提出划定准偏区域以滤除路面干扰并提高边缘完整识别率. 研究结果表明:与其他边缘检测算法相比,该算法检测出的边缘像素总数分布在900～2 000,与标准值1 352较为符合,8连通域数与边缘像素总数、4连通域数的比值分别分布在0～0.04和0～0.29,在抑制噪声、剔除伪边缘及路面干扰、边缘识别连续性和单一边缘响应方面实际应用效果较好;人工法验证结果表明该算法定位标线结果与实际值的吻合度高达99%,可在同步采集的3D激光图像上进行路面病害横向定位.      

基于FPGA的实时互相关运算器

以光纤传感系统空间定位问题的研究为背景,探讨了互相关算法在大规模现场可编程门阵列（FPGA）的实现方案,设计出流水线操作的互相关运算器,并应用VHDL语言实现了互相关运算器.该互相关运算器在64 MHz的时钟下,能够对二路监测信号进行互相关处理,实时完成128点探测距离的互相关运算,为光纤传感系统的后续空间准确定位奠定了基础.利用大规模的FPGA硬件资源丰富特点,用硬件电路实现互相关运算,有效提高了数据处理速度,实现了数据检测的实时性,有效解决光纤干涉仪传感系统中空间信息稳定实时提取的难题.     

基于结构性字典学习的高光谱遥感图像分类

为提高高光谱遥感图像的分类精度,提出了一种新的结构性稀疏表示及字典学习的高光谱遥感图像分类方法.该方法能同时利用高光谱遥感图像像素间的空间及光谱关系得到表示每个像素的字典,被划分为同一像素组的像素具有通用的稀疏模式;由字典计算图像的稀疏表示系数获得遥感图像的稀疏表示特征;利用线性支持向量机算法实现对高光谱遥感图像的分类.对AVIRIS和ROSIS高光谱遥感图像进行的实验结果表明:提出的方法比普通字典学习分类精度分别提高0.041 1和0.046 6,Kappa系数分别提高0.179 3和0.056 3.      

基于各向异性测度的路面三维图像裂缝识别

为准确而完整地识别路面裂缝,提出了基于1 mm/像素的路面三维图像裂缝自动识别算法．该算法主要包括各向异性测度计算与自适应优化阈值分割、深度验证和多分辨率去噪处理3个部分．首先,针对路面图像像素特征,基于0°、45°、90°和135°四个方向的线性邻域的均值和标准差计算每个像素的各向异性测度（表征方向性的强弱）,并应用最大类间方差法确定最优阈值,将路面图像分为强方向性和弱方向性像素两类;其次,根据半径为d的正方形邻域深度均值设定阈值,用方向性强且深度低于或等于该阈值的像素形成初步的裂缝图像;最后,将裂缝图像划分为多个子块,设计去噪模板对裂缝图像进行滑动窗口去噪处理,获得最终裂缝图像．基于166幅含有各类裂缝的三维路面图像（2048×2048像素）进行测试分析,结果显示,本文算法获得了较高的准确率（均值91．57％）和召回率（均值81．29％）,最终以84．26％的F1均值优于种子识别算法（F1均值69．19％）、Canny边缘检测（F1均值8．15％）和OTSU分割（F1均值5．11％）．     

径向基函数在图像修复中的应用

提出了径向基函数的图像修复算法．由用户手工标记出要修复的区域，算法自动计算修复区域的轮廓并沿法向扩张，确定合适的径向基函数重构区域，并将该区域内图像上的每个点的像素值看成高度场中该点的高度值，这样一张图像就张成了以像素值为高度的三维曲面，从而将图像修复问题转化为三维散乱数据点的曲面重建问题．该算法能正确，稳定地处理各种破损区域。     

一种改进的SIFT图像立体匹配算法

针对SIFT算法复杂度高、计算时间长、影响立体匹配的实时性等问题,提出了一种改进的立体视觉特征点匹配算法该算法从两个方面对SIFT算法进行改进:首先利用24维特征描述符代替128维特征描述符,以降低计算复杂度;其次在图像对匹配过程中采用改进的BBF搜索算法,通过引入最小优先级队列的限制条件和匹配精度更高的马氏距离判断两幅图像特征点的匹配性.采用经典图像和未知的室外环境下拍摄的图像对本文算法进行实验验证,结果表明,本文提出的算法每100个特征点检测时间为0.01 s,正确匹配率平均为89.65%,相对于原算法,提高了匹配的准确度,并降低了匹配时间.      

流域分割算法在细胞图像分割中的应用

为克服细胞涂片检测癌症过程中细胞交叠造成图像分析的困难，需将实际细胞图像中交叠在一起的细胞群分离为单个细胞。为此，提出一种基于流域分割算法的二值细胞图像分析方法。首先，用迭代腐蚀方法产生距离图，以从交叠的细胞图像中检测出种子数。然后，将极限腐蚀的集合作为分离交叠细胞图象的种子。最后，以种子区域为基础生长图像，直到除凸集的边界外，原图的像素都被重新吸收。叙述了该算法的设计思想和实现，并给出了实验结果。     

基于"北斗"导航系统的无线传感器网络定位算法研究

对无线传感器网络的定位算法AHLOS以及中国“北斗”卫星系统的定位算法进行了分析，指出了不足，提出了一种改进方案，即利用“北斗”接收机作为信标节点，实施综合定位算法，快速实现了较高精度的相对定位和绝对定位。     

基于多标记像素匹配的高分辨率遥感图像道路提取

针对高分辨率遥感图像道路提取方法存在提取不完整和误提取问题,提出一种基于多标记像素匹配的高分辨率遥感图像道路提取方法. 将待提取图像由RGB颜色空间转换到 Lab颜色空间,选取与照明强度弱相关的色相特征作为初始匹配项. 以矩形框的方式标记不同类型的道路,利用t 检验法剔除其匹配项的异常值,从而确定阈值来匹配道路像素点,利用局部纹理算子对匹配结果进行筛选. 利用道路区域的形态特征对匹配结果进行优化处理. 为验证所提方法的可行性和优越性,对不同传感器获取的高分辨遥感图像进行测试,与现有道路提取方法进行对比. 定性和定量精度评价结果表明,所提方法对不同类型道路的提取具有较高的精度.     

利用变形模板提取嘴部特征的算法

嘴部特征提取是人脸识别和人机交互等领域的重要步骤。作者提出了一种改进的利用变形模板是取嘴部特征的算法。针对变形模板对初始位置敏感和匹配易陷际局部极小等问题，首先确定嘴部区域的边框，然后在此区域内仅用边缘和灰度信息，进行全局搜索确定变形模板的最佳参数，算法用两种模板匹配张嘴和闭嘴的情况。实验表明，对于简单背景的灰度图像。该算法可较好地提取嘴部特征，计算速度较快。     

基于特征分割与匹配的智能叉车定位算法

针对智能叉车现有主流定位方法中存在的精度低问题,提出了基于特征分割与特征匹配的定位算法.建立了应用环境的特征地图和反光柱系统,同时推导了智能叉车航向角计算公式;设计了基于反光柱反射点特征分割算法和以反光柱之间距离为先验条件的特征匹配算法;搭建了智能叉车定位系统,并对定位算法的精度与可靠性进行测试验证.实验结果表明:定位...     

融合边缘检测与区域生长的交通图像分割方法

在交通监控中,如何从复杂的背景中分割运动物体是至关重要的一步,针对车辆的运动阴影对图像分割产生的不利影响,提出了一种新的融合边缘检测与区域生长的彩色图像分割算法,算法同时考虑了图像的彩色信息和空间信息.该算法首先对彩色图像边缘检测,并根据检测结果设置种子像素;再基于颜色相似性生长准则,结合边缘检测结果,对每个种子点进行区域生长;最后,利用区域合并算法对剩余的像素进行合并.实验结果表明该算法很大程度上克服了阴影给图像分割带来的不利影响.     

受电弓故障的车载图像识别技术

针对列车在途中因受电弓发生故障而影响运行安全的问题，提出了一种受电弓故障的车载图像识别技术，以实时检测受电弓降弓、变形与毁坏，碳滑板异常磨耗与缺口，弓角变形与缺失故障；基于更快速的区域卷积神经网络(Faster R-CNN)目标检测框架设计了弓头图像定位目标检测模型，利用残差网络代替原有卷积网络，利用特征金字塔多尺度预测结构构建了候选区域推荐网络，以精准、快速地进行弓头定位和状态检侧；基于掩码区域卷积神经网络(Mask R-CNN)实例分割框架设计了弓头图像分割模型，并针对性地重新设计了检测头的网络结构与特征图尺寸，以适应受电弓的细长弯曲特征，从而准确、快速分割弓头图像；为了在分割后的二值图中更快速地识别与定位故障，根据受电弓结构尺寸和图像分割模型输出的位置坐标，制定了弓角与碳滑板故障的快速模板匹配策略，并在此基础上编制了详细的故障检测算法与程序。研究结果表明：在相应的数据集上，弓头图像定位目标检测模型的平均检测精度为0.944,平均每帧检测时间为0.029 s,弓头图像分割模型的平均分割精度为0.967,平均每帧检测时间为0.031 s,模板匹配的检测精度为0.985,平均每帧检测时...     

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地图匹配是车辆导航系统中的重要定位技术.论文从选择候选匹配路段的角度出发，提出了基于曲线拟合的地图匹配算法.论文先介绍了曲线拟合的原理，接着详尽介绍了墓于曲线拟合的地图匹配算法，并讨论了该算法的匹配率等性能，最后给出了仿真结果.     

低成本列车运行控制系统专用数据库及定位匹配算法

系统研究了列车运行控制系统的专用数据库,构建了数据库的数据模型与数学拓扑模型,根据铁路运输的特点,给出铁路轨道定位领域的自适应定位匹配算法,将铁路轨道分为直线和曲线两个部分,采用基于移动距离窗的定位匹配算法实现了实时、精确和快速的定位匹配.在北京局三家店调车场进行了实验,证明本文研究的专用数据库在列车定位领域具有重要的实用价值.     

点匹配问题的极坐标算法和三角形算法

点模式匹配在比较两幅由不同时间或同一时间不同传感器采集的图像时，是常用的方法之一，许实时应用系统对匹配效率有很高的要求，文中构造了一个基于极坐标转换的算法和一个基于三角形近似顺序全等的算法，两个算法都具有原理简明，识别能力强，计算速度快的特点，文末对两个算法进行了比较，并用数值实例加以验证。