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基于直线特征的图像-模型匹配算法

图像与图像或图像与模型的匹配,即所谓求解图像对应性的问题,是计算机视觉研究中一项重要而困难的技术。本文以遥感图像中特定目标的检测识别为背景,主要研究了图像与模型的匹配方法,可以用于目标识别、变化检测、视觉导航和图像监控系统等领域。根据信息描述层次的不同,图像匹配方法一般可以分为像素级匹配和符号级匹配两类。前者数据量大,对像元性质(亮度或颜色)的变化较敏感,一般只能用在目标只有平移运动且光照条件比较理想的情况下。多数图像理解系统采用符号级匹配的方法:首先在图像中提取出反映图像中目标特性的符号或基元(称为符号化过程),然后确定两幅图像之中或图像与模型之中的符号的对应关系。符号匹配时的主要困难不外乎两方面:其一,要形成两个符号集的对应,计算量非常大。假设两个集合中各有N个符号,如果使用盲目搜索的方法,就必须查询N!种可能情况。其二,由于成像条件影响以及符号、特征提取时不可避免的误差,实际情况中一般不存在两个符号集的一一对应,只能在若干...  (本文共5页) 阅读全文>>

《信号处理》2010年05期
信号处理

直线特征立体匹配中的不确定性问题

1引言直线特征匹配的目的是建立两个不同直线特征集中各元素间的对应关系,是模式识别、计算机视觉以及摄影测量等领域长期研究的一个基本问题。在人造目标场景中,直线成为描述目标结构的主要几何特征,相对于点特征,直线特征的提取结果可靠性更高,属性信息更丰富,因此,基于直线特征匹配不同视角图像或匹配图像与模型的方法成为目标检测、目标识别、图像配准、目标三维重建以及目标姿态估计等方法的重要实现手段[1][2][3][4][5][6][7]。然而,由于图像对比度和图像分辨率较低造成图像模糊或因为图像噪声以及提取算法自身的问题,提取直线特征的属性存在着不确定性,包括直线特征提取不完整、直线特征断裂、直线特征方向偏离、过提取或虚假提取等。它们严重破坏了不同图像中同名直线特征的属性一致性,成为直线特征匹配方法实现的主要困难之一。描述直线特征不确定性的思路主要有两个:一是基于点定位的不确定性定义,以两个端点的不确定性计算直线特征各种属性的不确定性[7]...  (本文共7页) 阅读全文>>

中国矿业大学(北京)
中国矿业大学(北京)

面向结构化场景的直线特征提取匹配与光束法平差研究

在航空摄影测量的城市目标应用中,建筑物等结构化场景的三维结构模型和真正射影像获取占据重要的地位。目前基于点特征的摄影测量理论与技术较为成熟,几乎所有的摄影测量软件和应用处理都是基于点特征的,而基于线特征的摄影测量技术研究和应用相对较少。线特征具有点特征不具备的一些优点,在导航定位、结构轮廓获取和三维重建领域具有重要的应用价值。跟点特征一样,线特征的提取匹配和平差优化也是实现直线精确三维重建的基础和关键技术保障。特别是在城市三维建模和测图中,结构化物体轮廓的获取需要有长度完整、数量足够、坐标精确的线特征信息。直线的提取匹配是首要一步;在提取匹配结果的基础上进行平差解算是获得准确三维线段的重要环节。当前优秀的直线提取方法,提取速度快,效果也比较好。然而,几乎所有的直线提取算法都存在一个问题:直线容易被分段,即本应该是一条很长的直线因为局部微小的变化或干扰而被打断为很多短小的碎线段,这些杂碎的线段会导致数据量增加,使处理变得更加复杂。...  (本文共149页) 本文目录 | 阅读全文>>

北京邮电大学
北京邮电大学

多角度图像直线特征描述与匹配

特征匹配技术是计算机视觉领域不可或缺的一项技术,在许多领域都发挥着不可替代的作用。特征匹配中的直线匹配因包含物体的结构信息,并且对环境噪声具有较强的抗干扰能力而备受关注。近年来,诸多学者对直线匹配技术进行了大量的研究。但是,因直线端点的不精确定位等问题,使得该技术的研究进展缓慢。目前主要的直线匹配算法是:首先从图像中检测特征直线,然后利用特征直线的邻域信息构建直线描述符,最后根据描述符的相似性判断直线是否匹配,并取得了一定的效果。然而,直线描述符的构建以及相似性的度量计算复杂度较高,当图像具有尺度变换或者旋转变换时,匹配性能显著下降。鉴于此,本文力求提出一种匹配效率较高且对尺度变换和旋转变换都具有较好鲁棒性的直线匹配算法。针对尺度变换图像的直线匹配问题,本文提出了一种新的神经网络结构MobileNetV2-FPN。由于MobileNetV2采用可分离卷积结构,大大减少了网络的复杂度。为了得到效率更高的直线匹配算法,本文在Mobi...  (本文共69页) 本文目录 | 阅读全文>>

《光学学报》2017年09期
光学学报

一种改进的基于直线特征的非量测畸变校正方法

近几十年内,随着大型结构件的不断出现,结构件损伤监测研究获得了丰厚的成果。其中,摄像测量技术因其非接触、高精度、实时性好等特点[1]成为研究的热点。该技术主要依靠摄像机从平面二维图像中提取对应物体的三维空间的特征,进而通过图像间的对应关系完成相关参数的标定,最后得出相关的损伤监测指标。摄像机标定作为摄像测量技术的前提,是运用像机进行各类安全监测实验的精度保证。传统标定方法依据理想针孔成像模型,将各项镜头畸变系数和像机内外参数一起纳入参数模型,并利用高精度的标定板完成各项参数的标定,所得参数结果精度高,但对标定板的制作精度和人员的专业程度要求较高。在实际成像过程中,由于像机镜头设计和工艺水平等复杂因素的影响,实际成像模型并不能严格满足针孔成像模型[1],在不考虑成像模型有效性的前提下,将会导致成像图像发生畸变。基于非量测畸变校正的方法是建立在畸变模型的基础上,利用空间特征的不变性,避免了畸变系数与像机参数耦合求解带来的不稳定性和标...  (本文共9页) 阅读全文>>

《大众科技》2011年08期
大众科技

如何实现直线特征的自动标注

1前言AutoCAD是目前微机上应用最为广泛的通用交互式计算机辅助绘图与设计软件之一。在模具设计与制造中,AutoCAD以其强大的图形支撑能力和开放的结构体系,成为CAD市场的不可缺少的软件。而在AutoCAD出图必须对图素进行标注,标注在画图的过程中占用了大量的时间,更是一个容易出错的环节。因此,对标注进行开发是很有必要的,特别是在较为复杂的模具零件。2二次开发目标希望在VLISP集成环境下运动AutoLISP语言设计开发一个新程序,使得AutoCAD产生一个具有新功能的命令。该命令的执行是以0点(0,0)为基准,针对用户所选择的范围内的同一属性(颜色、线型)的直线特征进行自动快速标注,标注过程实现统一引线、统一文本,同时要避免标注的重复、避免文本重叠。为了图形的清晰,要求避免在图形内出现尺寸标注。为了打印的美观,还要求文本字高比例按图形大小自动调节。标注速度决定于计算机处理数据的快慢,如图1所示的所有直线的标,要在20秒内便...  (本文共4页) 阅读全文>>