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基于极线几何的统计优化特征匹配算法

航空学报 2018年第5期39卷 158-166页

作者：赵春晖樊斌田利民胡劲文潘泉西北工业大学自动化学院西安710072

针对基于特征点的图像匹配中匹配数目不多以及重复结构下匹配较差等问题,提出了一种基于极线几何的统计优化特征匹配算法。利用正确匹配特征点之间满足对极约束的特点,从而可以减小特征点搜索区域,避免由于重复结构引起的误匹配对。首... 详细信息

针对基于特征点的图像匹配中匹配数目不多以及重复结构下匹配较差等问题,提出了一种基于极线几何的统计优化特征匹配算法。利用正确匹配特征点之间满足对极约束的特点,从而可以减小特征点搜索区域,避免由于重复结构引起的误匹配对。首先使用一个小的特征点样本估计图像之间的基本矩阵,并利用它结合对极约束模型来引导特征匹配;然后利用基于特征点主方向和尺度信息的统计优化方法进一步消除误匹配,得到最终匹配结果。实验结果表明,该算法对图像的旋转和缩放变换具有良好的鲁棒性,匹配精度和数目有了很大提升,对于具有重复结构的图像匹配效果也较好。

关键词：特征匹配极线几何主方向尺度 Sampson距离

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基于极线几何约束的非标定图像的立体匹配

计算机应用 2007年第11期27卷 2800-2803页

作者：姜露露彭健大连交通大学软件学院辽宁大连116028

立体匹配是计算机视觉领域的一个关键问题,是计算机三维重建中的一个核心问题。基于极线几何约束是特征匹配中最强有力的约束,独立于场景结构,因此将特征匹配与极线几何有机结合起来,实现了一个鲁棒的匹配算法在非标定图像中的应用。其... 详细信息

立体匹配是计算机视觉领域的一个关键问题,是计算机三维重建中的一个核心问题。基于极线几何约束是特征匹配中最强有力的约束,独立于场景结构,因此将特征匹配与极线几何有机结合起来,实现了一个鲁棒的匹配算法在非标定图像中的应用。其中,对基础矩阵估计及其引导匹配均采用点到极线距离最小约束准则。对真实图像的实验表明,该算法具有较好的实用性。

关键词：立体匹配极线几何基础矩阵对极距离

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基于极线几何的机器人模糊滑模视觉伺服

机床与液压 2015年第3期43卷 43-46,103页

作者：范昭君辛菁陕西国防工业职业技术学院机电工程学院陕西西安710300 西安理工大学自动化与信息工程学院陕西西安710048

从控制的角度出发,针对基于极线几何的机器人视觉伺服问题,设计了模糊滑模控制器,通过建立合适的模糊规则库,有效地削弱或减小抖振现象,同时提高系统的鲁棒性和快速性。机器人6DOF视觉定位仿真实验表明该方法的有效性和可行性。

关键词：极线几何机器人模糊滑模控制

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基于极线几何的机器人视觉伺服控制系统分析

西华大学学报（自然科学版） 2009年第1期28卷 14-16,20页

作者：杨逢瑜王其磊关红艳陈君辉王顺娄磊兰州理工大学流体动力与控制学院甘肃兰州730050

为了更好地解决机器人视觉伺服控制系统中运行误差的问题,引入了一种基于图像的交互式几何建模方法。该方法利用自动方式标定模型的平行线、特征点,得到摄像机参数,进而计算出模型的几何信息,然后从图像中提取要素,提出一种最优控制运... 详细信息

为了更好地解决机器人视觉伺服控制系统中运行误差的问题,引入了一种基于图像的交互式几何建模方法。该方法利用自动方式标定模型的平行线、特征点,得到摄像机参数,进而计算出模型的几何信息,然后从图像中提取要素,提出一种最优控制运行方式,并且以此为基础提出了视觉伺服控制器的设计。仿真与试验结果表明,这种控制方法能够使图像上特征向量的误差收敛到零,机器人能够到达期望的位姿上。

关键词：极线几何机器人视觉伺服控制

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基于极线几何的改进多约束图像立体匹配

微型机与应用 2009年第24期28卷 46-49页

作者：李健陈长明陕西科技大学电气与信息工程学院陕西西安710021

针对计算机视觉和模式识别领域基本而重要的问题——立体匹配,提出了一种基于极线几何、结合特征匹配与区域匹配、视差梯度约束等多约束立体匹配算法,实现图像快速准确匹配。该算法将现有的基于特征和基于窗口匹配两种方法相结合,并加... 详细信息

针对计算机视觉和模式识别领域基本而重要的问题——立体匹配,提出了一种基于极线几何、结合特征匹配与区域匹配、视差梯度约束等多约束立体匹配算法,实现图像快速准确匹配。该算法将现有的基于特征和基于窗口匹配两种方法相结合,并加入视差梯度等约束条件,有效弥补了单一匹配算法的不足,同时增强了算法适应性。实验表明,该算法具有更高的求解质量和求解效率,可以满足双目立体视觉系统的需要。

关键词：极线几何多约束立体匹配

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基于极线几何变换的农业机器人视觉误差研究

微计算机信息 2010年第17期26卷 161-163页

作者：刘昌余王红军邹湘军华南农业大学南方农业机械与装备关键技术省部共建教育部重点实验室广东广州510642

农业采摘环境的复杂性与定位目标的特殊性,使得采摘机器人视觉识别过程长、误差大。传统的解决方法是分别从减少标定误差和匹配误差这两方面着手,并没有从整体的角度考虑标定和匹配的内在联系。本文提出一种视觉中的极线几何变换方法,... 详细信息

农业采摘环境的复杂性与定位目标的特殊性,使得采摘机器人视觉识别过程长、误差大。传统的解决方法是分别从减少标定误差和匹配误差这两方面着手,并没有从整体的角度考虑标定和匹配的内在联系。本文提出一种视觉中的极线几何变换方法,并给出了该变换在基于BP神经网络的摄像机标定过程和基于特征的图像匹配过程中的应用分析。实验结果表明,基于极线几何变换的视觉总体误差修正方法比传统的分开修正方法具有更高的精度和实时性。

关键词：极线几何农业机器人视觉误差标定匹配

基于边缘辅助极线Transformer的多视角场景重建

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电子与信息学报 2023年第10期45卷 3483-3491页

作者：童伟张苗苗李东方吴奇宋爱国南京理工大学机械工程学院南京210094 上海交通大学电子信息与电气工程学院上海200240 福州大学电气工程与自动化学院福州350108 东南大学仪器科学与工程学院南京210096

基于深度学习的多视角立体几何(MVS)旨在通过多个视图重建出稠密的3维场景。然而现有的方法通常设计复杂的2D网络模块来学习代价体聚合的跨视角可见性,忽略了跨视角2维上下文特征在3D深度方向的一致性假设。此外,基于多阶段的深度推断... 详细信息

基于深度学习的多视角立体几何(MVS)旨在通过多个视图重建出稠密的3维场景。然而现有的方法通常设计复杂的2D网络模块来学习代价体聚合的跨视角可见性,忽略了跨视角2维上下文特征在3D深度方向的一致性假设。此外,基于多阶段的深度推断方法仍需要较高的深度采样率,并且在静态或预先设定的范围内采样深度值,容易在物体边界以及光照遮挡等区域产生错误的深度推断。为了缓解这些问题,该文提出一种基于边缘辅助极线Transformer的密集深度推断模型。与现有工作相比,具体改进如下:将深度回归转换为多深度值分类进行求解,在有限的深度采样率和GPU占用下保证了推断精度;设计一种极线Transformer模块提高跨视角代价体聚合的可靠性,并引入边缘检测分支约束边缘特征在极线方向的一致性;为了提高弱纹理区域的精度,设计了基于概率成本体积的动态深度范围采样机制。与主流的方法在公开的数据集上进行了综合对比,实验结果表明所提模型能够在有限的显存占用下重建出稠密准确的3D场景。特别地,相比于Cas-MVSNet,所提模型的显存占用降低了35%,深度采样率降低约50%,DTU数据集的综合误差从0.355降低至0.325。

关键词：多视角场景重建多视角立体几何深度估计极线几何 Transformer

动态环境下基于语义信息与几何约束的视觉SLAM系统

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智能科学与技术学报 2023年第4期5卷 477-485页

作者：李嘉铭解明扬张民王从庆南京航空航天大学自动化学院江苏南京211106

目前同时定位与地图构建技术多假设外部环境是静态的,忽略了动态目标对SLAM系统的影响,这一假设很大程度上影响了无人系统自主导航的定位精度与鲁棒性。针对这一问题,提出了一种结合目标检测语义信息与多视图极线几何约束的动态SLAM系统... 详细信息

目前同时定位与地图构建技术多假设外部环境是静态的,忽略了动态目标对SLAM系统的影响,这一假设很大程度上影响了无人系统自主导航的定位精度与鲁棒性。针对这一问题,提出了一种结合目标检测语义信息与多视图极线几何约束的动态SLAM系统,根据运动概率来判别与剔除系统中的动态特征点,并在TUM数据集及实机平台上进行了算法性能测试。实验结果表明在高动态环境下,该系统相较于ORB-SLAM2在绝对轨迹误差上至少可减小94%以上,相对位移轨迹和旋转角度误差分别至少降低了41%和40%,表明该算法能够有效剔除动态特征点,提高了动态环境下视觉SLAM系统的定位精度和鲁棒性。

关键词：动态SLAM 深度学习目标检测极线几何

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图像重投影及其在极线校正中的应用

同济大学学报（自然科学版） 2010年第4期38卷 593-597,603页

作者：廖晓峰许小艳刘然重庆大学计算机学院重庆400044 四川虹微技术有限公司四川成都610041

针对摄像机绕光心旋转的情形,讨论了在这种特殊情形下图像重投影具有的性质,然后根据这些性质给出了使2幅图像平面平行的方法,最后介绍了图像重投影技术在极线校正中的应用,提出了一种新的极线校正方法.该极线校正方法的特点是需要采用... 详细信息

针对摄像机绕光心旋转的情形,讨论了在这种特殊情形下图像重投影具有的性质,然后根据这些性质给出了使2幅图像平面平行的方法,最后介绍了图像重投影技术在极线校正中的应用,提出了一种新的极线校正方法.该极线校正方法的特点是需要采用图像重投影技术将2幅图像重投影到平行的平面.实验表明,该方法能够在完成极线校正的同时保持图像的扭曲较小.

关键词：图像重投影极线校正极线几何单应矩阵