铁路综合视频监控系统图像增强研究

在全数字铁路视频监控基础上,综合行业特点和应用需求的综合视频监控系统成为新的研究热点,并已在青藏铁路拉萨段、京津高速铁路中成功运用.综合视频监控范围包括运输、安监、公安系统等.对于运输系统,需要对岔道线等处安装摄像机,以提供实时图像信息,为铁道沿线安全诊断提供依据.现有的沿线监控采用视频分析技术,对运动目标进行跟踪处理,而对固物研究较少.通过将图像处理方法引入视频监控系统,结合计算机辅助处理,自动定位异物侵线,从而可以达到线路安全自动监测的目的.图像处理中一个重要的环节是图像增强,本文重点研究了铁路岔道图像增强方法.     

基于图像表面梯度的翻拍检测

经过翻拍后的篡改图像能够轻易绕过现有的图像篡改检测系统,这对图像真实性的检测构成严重的安全威胁.本文基于翻拍过程中两次使用相机进行拍摄而引入的非线性响应,使用Lib-SVM设计图像分类器判别翻拍图像和真实图像.翻拍后图像表面梯度值与真实图像相比会产生非线性变化,这使翻拍图像表面梯度值产生异常.本文基于图像表面梯度特性提取相关特征值,使用支持向量机分类器进行翻拍图像和真实图像的判别.实验结果表明,本文提出的特征分类效果良好,可以正确检测翻拍图像.     

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针对现有交通路口车辆排队长度检测系统处理速度低、无法适用于实际复杂路口环境的缺陷,设计了一种基于FPGA的实时车辆排队长度图像检测系统.通过形态学边缘处理检测车辆的存在,对检测出的车队轮廓进行水平投影并采用一种基于信息量的车辆度量方法从投影结果中提取了排队的队尾,同时在确定排队长度时通过对算法参数的自适应调整有效消除图像逆透视效果的干扰;整个图像处理过程完全利用FPGA硬件逻辑实现,采用五级并行流水设计保证图像采集、高斯滤波、Sobel边缘检测、阈值分割和形态学腐蚀处理同步执行且同时完成,实现了对分辨率为720×576的图像25帧/s的处理速度.实验结果表明,系统性能良好,工作稳定,算法简单实用,具有较好的应用前景.     

增强半虚拟现实座舱技术

为提高半虚拟现实座舱中用户视觉真实感与人-座舱交互性能,提出了一种增强半虚拟现实座舱技术,将手图像实时融合到虚拟座舱环境中,使用户能实时看到自己的真实手。通过肤色检测算法实时分割摄像机采集图像,应用改进的自适应加权立体匹配算法与视图变形算法对图像进行视点校正,通过虚实匹配与虚实融合将手图像无缝融合到虚拟环境中,为用户提供增强虚拟环境中的可视化图像。测试结果表明:增强半虚拟现实座舱技术方案中触觉与视觉反馈真实,在头盔式虚拟环境中用户交互能点击到的最小方块边长为8mm。采用增强半虚拟现实技术方案完成座舱内典型交互动作的时间比传统数据手套方案与半虚拟交互方案平均分别降低约50%与18%,极大提高了人-座舱交互性能,可有效增强虚拟现实座舱系统实用性,并降低开发成本。     

基于图像处理齿轮表面缺陷测量技术

通过数字图像处理技术可实现齿轮在线快速、准确的测量.介绍了齿轮图像采集系统,通过图像预处理、几何特征提取等图像处理技术实现了齿轮表面缺陷几何特征参数的测量,且在此基础上基于MAT-LAB开发了齿轮表面缺陷几何参数检测软件,为基于图像处理技术齿轮在线快速检测提供了技术基础.     

基于数字图像技术的露石混凝土表面构造研究

运用数字图像技术实现了露石混凝土路面(EACCP)图像像素值量化计算,建立了露石表面像素差平均值与构造深度的关系模型;通过采集的数字图像计算分析了露石表面构造深度,评价了EACCP露石表面构造质量。实例分析表明:数字图像技术的露石表面构造检测方法,能方便快捷地进行露石路表构造深度检测,有利于实现测量工作的连续化。     

基于多特征的纹理特征提取方法研究与应用

纹理是图像的1种重要视觉特征,常用于识别和区分图像。纹理特征的提取则是其应用需首先解决的问题。通过总结分析目前较为常用的纹理特征提取方法,基于灰度共生矩阵(GLCM )算法、局部二值模式(LBP)算法和小波变换(DWT )算法的特点,提出基于多特征的纹理特征提取算法,即将各算法提取的特征进行融合。融合中使用权重对参数进行配置。论文设计了1种图像检索实验,通过图像检索实验比较了各算法提取的特征对纹理的描述能力。结果表明,对于Co rel图像库,笔者提出的多特征的纹理特征提取算法检索的平均查准率相对于GLCM 算法提高了20%,相对于LBP算法提高了9%,相对于DWT算法提高了10%,相对于徐少平等人提出的特征融合方法提高了15%。证实了文中所提出的算法能够兼顾各算法的优点,并具有较好的旋转不变性和尺度不变性。其不足之处是需要同时提取GLCM 算法,LBP算法,DWT 算法下的纹理特征,计算所需时间是后3种算法时间之和,使算法的实用性受到了一定的限制。      

基于视觉图像处理的路面裂缝量测算法研究

利用机器视觉图像处理方法,针对传统的人工测量高速公路路面裂缝方法的多种弊端,提出一种对高速公路路面裂缝的图像信息进行自动分析处理的新算法,采用几何学原理,将现实世界的三维坐标,投影为二维信息,通过一系列的转换,可以精确地得到裂缝的长度与面积。实验结果表明,可以较精确地测量出裂缝的长度、宽度及面积,为高速公路路面裂缝的分析和管理提供了技术基础。     

Review of pixel-level image fusion

Image fusion can be performed at different levels:signal,pixel,feature and symbol levels.Almost all image fusion algorithms developed to date fall into pixel level.This paper provides an overview of the most widely used pixel-level image fusion algorithms and some comments about their relative strengths and weaknesses.Particular emphasis is placed on multiscale-based methods.Some performance measures practicable for pixel-level image fusion are also discussed.At last,prospects of pixel-level image fusion ar...     

基于三维各向异性扩散的图像平滑及三维重构效果分析

为了实现理想的三维重构效果,在重构前需要对切片集进行预处理。主要研究各向异性扩散的平滑方法,并将二维各向异性扩散平滑技术向三维空间进行推广,并就二维和三维各向异性扩散平滑技术对三维重构效果进行了分析,结果表明三维各向异性扩散具有更好的各向协同的平滑效果。