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利用线特征进行高分辨率影像与LiDAR点云的配准

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武汉大学学报（信息科学版） 2012年第2期37卷 136-140,159页

作者：马洪超姚春静邬建伟武汉大学遥感信息工程学院武汉市珞喻路129号430079 武汉大学测绘遥感信息工程国家重点实验室武汉市珞喻路129号430079

试图从离散点云数据中寻找影像的同名点是非常困难的,因此传统的基于同名特征点的配准方法难以使用。应用共线方程作为严格配准模型,利用LiDAR点云空间中的线特征替代传统配准模型中的点特征,取得了高精度的配准结果,同时对点云密度和... 详细信息

试图从离散点云数据中寻找影像的同名点是非常困难的,因此传统的基于同名特征点的配准方法难以使用。应用共线方程作为严格配准模型,利用LiDAR点云空间中的线特征替代传统配准模型中的点特征,取得了高精度的配准结果,同时对点云密度和影像分辨率之间的尺度关系进行了半定量分析。

关键词：机载激光雷达线特征配准尺度分析

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SAR图像线特征分析与自动提取

系统工程与电子技术 2010年第9期32卷 1868-1874页

作者：陈思杨健宋小全清华大学电子工程系北京100084 北京跟踪与通信技术研究所北京100094

自动提取图像中的线特征,特别是长而直的线特征,对于实现场景的自动解译有重要意义。对合成孔径雷达(syhthetic aperture radar,SAR)图像中的线特征及其自动提取问题的特殊性进行分析,结合对已有方法共性的简单总结,从实际应用需要的角... 详细信息

自动提取图像中的线特征,特别是长而直的线特征,对于实现场景的自动解译有重要意义。对合成孔径雷达(syhthetic aperture radar,SAR)图像中的线特征及其自动提取问题的特殊性进行分析,结合对已有方法共性的简单总结,从实际应用需要的角度归纳了SAR图像线特征自动提取方法应满足的基本要求和应遵循的合理思路。提出了一种由粗到细的自动提取方法,定义一组局部方向参数描述图像的局部纹理方向特征,通过多尺度分析实现快速粗提取,在后处理中进行细化并获得知识表达。在日本PI-SAR实际数据图像上进行的实验表明了提出方法的有效性。

关键词：合成孔径雷达线特征局部方向参数多尺度

动态环境下基于线特征的RGB-D视觉里程计

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机器人 2019年第1期41卷 75-82页

作者：张慧娟方灶军杨桂林中国科学院大学北京100049 中国科学院宁波材料技术与工程研究所浙江宁波315201 浙江省机器人与智能制造装备技术重点实验室浙江宁波315201

基于RGB-D的视觉SLAM(同时定位与建图)算法基本都假设环境是静态的,然而在实际环境中经常会出现动态物体,导致SLAM算法性能的下降.为此,本文提出一种基于线特征的RGB-D视觉里程计方法,通过计算直线特征的静态权重来剔除动态直线特征,并... 详细信息

基于RGB-D的视觉SLAM(同时定位与建图)算法基本都假设环境是静态的,然而在实际环境中经常会出现动态物体,导致SLAM算法性能的下降.为此,本文提出一种基于线特征的RGB-D视觉里程计方法,通过计算直线特征的静态权重来剔除动态直线特征,并根据剩余的直线特征估计相机位姿.本文方法既可以减小动态物体的影响,又能避免点特征过少而导致的跟踪失效.公共数据集实验结果表明,与现有的基于ORB(orientedFAST and rotated BRIEF)点特征的方法相比,本文方法减小了动态环境下的跟踪误差约30%,提高了视觉里程计在动态环境下的精度和鲁棒性.

关键词：同时定位与建图视觉里程计线特征动态环境 RGB-D

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一种基于线特征的RGB-D视觉里程计算法

中国惯性技术学报 2021年第3期29卷 340-349页

作者：黄平曹镇黄俊杰哈尔滨工程大学智能科学与工程学院哈尔滨150001

基于特征点的视觉里程计在点特征稀少的环境下难以得到足够的匹配点对,从而导致相机运动估计失败,因而提出采集人造环境中特征明显的边缘作为线特征来提高视觉里程计算法的稳定性。采用深度相机获取的RGB图像进行LSD线特征提取,推断线... 详细信息

基于特征点的视觉里程计在点特征稀少的环境下难以得到足够的匹配点对,从而导致相机运动估计失败,因而提出采集人造环境中特征明显的边缘作为线特征来提高视觉里程计算法的稳定性。采用深度相机获取的RGB图像进行LSD线特征提取,推断线特征对应的图像位置的深度信息,避免深度缺失,将线段上的2D点反投影为3D点,拟合3D点为三维直线,利用线特征匹配关系进行位姿估计。此外在位姿优化部分进行改进,利用拟合直线过程中的最佳过点,以及重投影的线段与观测线段的角度误差信息,推导了误差关于位姿扰动的雅克比矩阵,在图优化时利用重投影误差优化相机位姿,拓展了传统的优化方法。基于TUM缺少点特征的数据集的实验结果表明所提出的线特征视觉里程计方法相比ORB-SLAM2的轨迹估计精度提高63%,并能完整地跟踪轨迹。实验结果表明所提出算法在欠特征点环境中表现出了较高的精度和稳定性。

关键词：视觉里程计深度相机线特征图优化

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利用物体结构信息进行影像线特征关系匹配

武汉大学学报（信息科学版） 2012年第9期37卷 1059-1063页

作者：张春森范金健西安科技大学测绘科学与技术学院西安市雁塔路中段58号710054

针对影像线特征匹配的复杂性,给出了根据物体结构信息,将影像匹配问题转化为确定图同构问题的匹配策略。首先,利用影像特征提取获得的点、线特征建立描述物体结构信息的关系表,通过对左右不同影像的图形进行区域分割获得候选面特征,利... 详细信息

针对影像线特征匹配的复杂性,给出了根据物体结构信息,将影像匹配问题转化为确定图同构问题的匹配策略。首先,利用影像特征提取获得的点、线特征建立描述物体结构信息的关系表,通过对左右不同影像的图形进行区域分割获得候选面特征,利用矢量数据拓扑关系的自动建立算法得出左右影像关联图的弧段-多边形拓扑文件。然后,根据基匹配及拓扑关系表,利用图深度遍历的方法进行匹配传递,按面、线、点的顺序完成不同影像间对应物体同名线的匹配。由于关系表的一致性表明了物体构成特征要素的一致性,可使整个影像的匹配搜索范围变小,从而提高影像匹配的准确性与匹配速度。

关键词：线特征特征匹配拓扑结构关系表

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基于图优化的单目线特征SLAM算法

东南大学学报（自然科学版） 2017年第6期47卷 1094-1100页

作者：董蕊芳柳长安杨国田程瑞营华北电力大学控制与计算机工程学院北京102206

提出了基于图优化的单目线特征同时定位和地图构建(SLAM)的方法.首先,针对主流视觉SLAM算法因采用点作为特征而导致构建的点云地图稀疏、难以准确表达环境结构信息等缺点,采用直线作为特征来构建地图.然后,根据现有线特征的SLAM算法都... 详细信息

提出了基于图优化的单目线特征同时定位和地图构建(SLAM)的方法.首先,针对主流视觉SLAM算法因采用点作为特征而导致构建的点云地图稀疏、难以准确表达环境结构信息等缺点,采用直线作为特征来构建地图.然后,根据现有线特征的SLAM算法都是基于滤波器的SLAM框架、存在线性化及更新效率的问题,采用基于图优化的SLAM解决方案以提高定位精度及地图构建的一致性和准确性.将线特征的Plücker坐标和Cayley参数化方式相结合,一方面采用Plücker坐标便于线性投影计算,另一方面采用Cayley参数化方式有利于线特征参数的非线性优化.仿真实验结果显示:所提出算法的位姿估计误差平方和与均方根误差分别是里程计位姿估计的2.5%和10.5%,是基于EKF线特征SLAM算法估计位姿误差的22.4%和33%,重投影误差仅为45.5像素;实际图像实验中的位姿估计误差平方和为958 cm^2,均方根误差为3.9413 cm,从而证明了所提出算法的有效性和准确性.

关键词：单目SLAM 线特征图优化 Plücker坐标 Cayley直线

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Beamlet变换与多尺度线特征提取

电子学报 2007年第1期35卷 100-103页

作者：杨明尹勇彭玉华周新虹山东大学信息科学与工程学院山东济南250100 山东省肿瘤医院山东济南250117

beamlet变换是Donoho提出的一种多尺度分析的有效工具.本文提出一种离散beamlet变换的快速算法,利用二进方块中线段的对称、平行等性质减少了求离散beamlet基上象素点坐标的计算量.对利用复杂度惩罚能量进行多尺度线特征提取的方法做了... 详细信息

beamlet变换是Donoho提出的一种多尺度分析的有效工具.本文提出一种离散beamlet变换的快速算法,利用二进方块中线段的对称、平行等性质减少了求离散beamlet基上象素点坐标的计算量.对利用复杂度惩罚能量进行多尺度线特征提取的方法做了改进,建立了二进方块最大beamlet能量的二尺度关系,并提出一种阈值化最大beamlet能量方法,避免了惩罚因子选取的困难,使线特征提取结果更清晰.

关键词： beamlet变换多尺度线特征

三维有限线积分变换及其在工业CT体数据线特征提取中的应用

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光学精密工程 2009年第12期17卷 3089-3095页

作者：李宗剑曾理重庆大学光电技术及系统教育部重点实验室ICT研究中心重庆400044 重庆大学光电工程学院重庆400044 重庆大学数理学院重庆400044

研究了基于有限线积分变换(FLIT)实现工业CT体数据线特征提取的方法。介绍了有限线积分变换原理,在2D-FLIT理论基础上,将其推广到3D的情形,并结合图像融合和数学形态学的方法提出了两种基于FLIT提取工业CT体数据中线特征的方法。一种是... 详细信息

研究了基于有限线积分变换(FLIT)实现工业CT体数据线特征提取的方法。介绍了有限线积分变换原理,在2D-FLIT理论基础上,将其推广到3D的情形,并结合图像融合和数学形态学的方法提出了两种基于FLIT提取工业CT体数据中线特征的方法。一种是直接对工业CT体数据整体进行3D线特征的提取;另一种是先对工业CT体数据按某个方向进行切片划分,再对每张切片进行2D线特征的提取。数字实验表明,与小波特征提取方法相比,上述两种方法能有效地从原体数据中提取更全、更精细的线特征。

关键词：三维有限线积分变换线特征体数据图像融合形态学

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基于编组拟合的合成孔径雷达图像线特征提取

清华大学学报（自然科学版） 2011年第2期51卷 166-171页

作者：陈思杨健宋小全清华大学电子工程系北京100084 北京跟踪与通信技术研究所北京100094

为了从合成孔径雷达(SAR)遥感图像中高效率地提取线特征、满足目标识别与场景分析等应用的需要,采用曲线结构基元取代通用的直线结构基元,通过像素编组以及曲线拟合提取并连接,使得复杂的全局优化简化为基于连接关系和总长度的聚类和筛... 详细信息

为了从合成孔径雷达(SAR)遥感图像中高效率地提取线特征、满足目标识别与场景分析等应用的需要,采用曲线结构基元取代通用的直线结构基元,通过像素编组以及曲线拟合提取并连接,使得复杂的全局优化简化为基于连接关系和总长度的聚类和筛选,借助低分辨率图像对高分辨率图像的掩码操作先主后次地提取不同宽度的线特征。应用所提出的方法在实际SAR图像上进行了实验,获得了与观察相一致、具有单像素宽度的线特征二值图像。实验结果表明:所提出的方法可以快速准确地提取出场景中真实的线特征,采用曲线基元形式和编组拟合方法有利于降低问题复杂度、提高处理效率。

关键词：测绘雷达线特征像素编组曲线拟合多尺度