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基于lmeds的三维建模方法在虚拟制造中的应用

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现代制造技术与装备 2012年第5期48卷 17-18,37页

作者：王赟贾焕丽新乡学院机电工程学院新乡45300

本文针对虚拟制造技术建模中曲面拟合的问题,将线性回归方法中的lmeds随机参数估计算法应用于曲面建模的过程中,在优化点云数据的基础上实现了三维模型的曲面拟合,并在OpenGL环境下自主编程实现。实验时针对机械制造业中的桁架门式起重... 详细信息

本文针对虚拟制造技术建模中曲面拟合的问题,将线性回归方法中的lmeds随机参数估计算法应用于曲面建模的过程中,在优化点云数据的基础上实现了三维模型的曲面拟合,并在OpenGL环境下自主编程实现。实验时针对机械制造业中的桁架门式起重机进行三维建模,结果表明:与现有基于NURBS(非均匀有理B样条)曲面拟合方法相比,该方法所建立的虚拟三维模型细节更为逼真,可较好的应用于虚拟制造领域。

关键词：虚拟制造曲面拟合三维建模 lmeds

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基于修正最小平方中值定理的鲁棒运动估计

电子学报 1996年第7期24卷 27-31页

作者：黄浴袁保宗北方交通大学信息科学研究所

基于修正的最小平方中值定理（ＬＭｅｄＳ），本文提出一种由３Ｄ特征点空间位置估计运动参数的鲁棒方法。首先由ＬＭｅｄＳ给出初始的运动参数估计，然后采用迭代加权估计方法重新计算运动参数，其中一种Ｔｕｋｅｙ权和Ｈｕｂｅｒ权的... 详细信息

基于修正的最小平方中值定理（ＬＭｅｄＳ），本文提出一种由３Ｄ特征点空间位置估计运动参数的鲁棒方法。首先由ＬＭｅｄＳ给出初始的运动参数估计，然后采用迭代加权估计方法重新计算运动参数，其中一种Ｔｕｋｅｙ权和Ｈｕｂｅｒ权的混合权函数代替原ＬＭｅｄＳ的二分权函数。该算法减轻了当信噪比较低的情况下删除一些出格点的困难，故可得到更好的估计精度。计算机模拟表明其性能令人满意。

关键词：鲁棒性运动参数估计出格点 lmeds

城市交通网络分形维数的不确定性估计、控制与分析

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遥感学报 2017年第1期21卷 74-83页

作者：李畅李桂娥朱昱佳华中师范大学城市与环境科学学院地理过程分析与模拟湖北省重点实验室武汉430079

长度-半径维数模型作为描述城市交通网络复杂不确定性现象的一种分形分维方法,其自身存在的不确定性往往被忽视,且相关研究更是鲜见报道。故针对该模型在分形维数测算全过程中存在的不确定性问题,本文率先开展了系统剖析、定量估计和质... 详细信息

长度-半径维数模型作为描述城市交通网络复杂不确定性现象的一种分形分维方法,其自身存在的不确定性往往被忽视,且相关研究更是鲜见报道。故针对该模型在分形维数测算全过程中存在的不确定性问题,本文率先开展了系统剖析、定量估计和质量控制研究。首先对数据源、矢量化处理、测算中心、尺度选择、以及分维数模型估计等一系列环节进行了不确定性估计与分析,其中首次给出了分形维数在一定置信水平下的不确定性度量区间,并依据误差传播理论对误差的传递和累积进行了描述;然后着重提出了基于LMed S(Least Median of Squares)的质量控制方法。最后通过对拉萨市的算例实验表明:道路的矢量化过程、测算中心和测算尺度的选择都会导致分维的不确定性;并在对数据质量进行控制的基础上,通过置信区间对长度-半径维数模型的不确定性进行了在一定概率水平下的首次度量;同时结合区域现状对研究结果给出了合乎实际的解释。本文在描述表征不确定性问题的分形几何和分形维数的基础上,系统地揭示了其自身不确定性的本质,不仅进一步丰富了分形分维理论,为控制其质量奠定理论基础,而且可为城市交通网络分形维数的地学应用提供可靠的科学依据。

关键词：交通网络长度.半径维数模型不确定性 lmeds 质量控制误差传播

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图像拼接方法及其应用研究

图像拼接方法及其应用研究

作者：王鸿中南大学

学位级别：硕士

图像拼接技术一直是计算机视觉、图像处理和计算机图形学的热点研究方向。它可以用来建立大视角的高分辨率图像,在虚拟现实领域、医学图像处理领域、遥感技术领域和军事领域中均有广泛的应用。本文对图像拼接的背景和意义、国内外研究... 详细信息

图像拼接技术一直是计算机视觉、图像处理和计算机图形学的热点研究方向。它可以用来建立大视角的高分辨率图像,在虚拟现实领域、医学图像处理领域、遥感技术领域和军事领域中均有广泛的应用。本文对图像拼接的背景和意义、国内外研究现状、图像拼接的相关算法进行了总结分析;结合图像拼接技术的实现流程,对图像获取方法及常见的图像变换模型进行了分析研究。分析对比了常见的图像配准方法及其优缺点,重点对基于特征的配准方法进行了研究。对Harris、SIFT、ASIFT三种特征提取算子的原理、优缺点进行了详细地阐述,并通过实验仿真结果表明ASIFT算子能够在所有的尺度空间进行有效的特征点检测,具有完全的仿射不变性。在初始匹配特征点对过程中,对穷举法、k-d树法和BBF法进行了比较。在精确匹配过程中,分析比较了鲁棒估计算法中的M估计法,RANSAC估计法和lmeds估计法的特点,并提出了采用Guass-Newton对lmeds算法进行优化的方法来提纯特征点对。在图像融合环节,比较了平均叠加法、加权平均法和分段融合法三种常用的融合方法,并通过仿真实验表明分段融合法能较好地实现图像的无缝拼接。最后,介绍了图像拼接在数字校园及其他领域的应用情况。实验结果表明,改进后的图像拼接算法很好地解决了手动拍摄过程中视角发生变化时提取图像特征的局限性,解决了由于噪声、光照影响而产生的特征点误匹配,提高了特征提取能力和匹配精度,合成的图像分辨率高。

关键词：图像拼接图像配准 ASIFT lmeds

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基于特征的图像配准与拼接技术研究

基于特征的图像配准与拼接技术研究

作者：魏琳琳河北工业大学

学位级别：硕士

图像配准技术作为机器视觉方向的重要研究领域，在虚拟现实、国防安全和遥感等方面都有着广泛的应用。随着应用的深入，拼接时对特征提取方式、配准精度和耗时的要求也越来越高。本文主要对基于特征的图像拼接技术做了研究和讨论，分为... 详细信息

图像配准技术作为机器视觉方向的重要研究领域，在虚拟现实、国防安全和遥感等方面都有着广泛的应用。随着应用的深入，拼接时对特征提取方式、配准精度和耗时的要求也越来越高。本文主要对基于特征的图像拼接技术做了研究和讨论，分为以下四部分。（1）系统的介绍了基于特征的图像拼接过程中关键技术，包括特征点的提取及描述子生成、特征点的匹配、变换矩阵的计算和图像融合四方面内容。配准部分通过比较RANSAC和lmeds的计算原理和对试验数据的拟合过程，得出内点概率在50%以上时lmeds能更好剔除误匹配点的结论。（2）针对Harris角点不具备尺度不变性的缺点，提出一种自动调整图像尺寸的拼接方法。该算法首先借助于相位相关的计算得出图像间的变换参数，之后自动将图像缩放到同一尺度级。该算法兼容了Harris简单高速的特点，同时，使待拼接图像间存在的缩放关系从原来的1.8倍扩大到4.5倍，并能得到精准清晰的拼接结果。（3）现有特征提取算法多耗时较长，故对快速二进制描述子ORB的提取及生成过程做了详细研究。ORB为FAST添加了主方向并限制描述子方差在0.5附近分布，大大降低了特征相关性，因此具备旋转不变性和强的抗噪能力。通过一系列的实验验证了基于ORB的图像配准速度是SIFT的两个数量级、SURF的一个数量级的结论，最后对它进行改进使之具备尺度不变性。（4）提出一种人机交互的半自动拼接方式，主要适用于图像中存在较大的平面落差的场景拼接。首先通过对平面的人工划分将图像分为两个或更多ROI区域，之后在对应的图像区域进行特征提取及配准。其优点在于充分利用图像自带信息，不同区域之间可以并行处理，大幅度的减少耗时。试验中采用SIFT作为描述子进行拼接，在得到类似拼接效果的同时，其耗时比常规算法快出6至10倍，从而验证了其有效性。

关键词：图像拼接图像配准 lmeds 相位相关 ORB

HJ-1A/1B辅助下基于影像分类的Landsat-7 SLC-off坏道修复方法研究

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HJ-1A/1B辅助下基于影像分类的Landsat-7 SLC-off坏道修复方法研究

作者：郑艳萍华中师范大学

学位级别：硕士

从第一颗陆地卫星成功发射至今,陆地卫星(LANDSAT)系列成功为人类提供了四十多年已校准的高分辨率的连续对地观测数据,对人类对地观测科学研究作出的贡献举世曙目。然而,2003年5月,Landsat-7ETM+机载扫描行校正器(Scan Lines Corrector,... 详细信息

从第一颗陆地卫星成功发射至今,陆地卫星(LANDSAT)系列成功为人类提供了四十多年已校准的高分辨率的连续对地观测数据,对人类对地观测科学研究作出的贡献举世曙目。然而,2003年5月,Landsat-7ETM+机载扫描行校正器(Scan Lines Corrector,SLC)发生永久性的故障,直接导致每景ETM+影像中出现了约22%的数据扫描空隙,严重限制Landsat-7数据在诸多科研领域的应用。本文即探讨此背景下利用HJ-1A/1B数据进行Landsat-7 ETM+ SLC-off影像数据修复技术的优化问题。相较于其他修复Landsat-7 ETM+ SLC-off影像的辅助数据而言,HJ-1A/1B数据存在着以下三方面的优势:1)空间分辨率相同:HJ-1A/1B CCD与Landsat-7 ETM+的可见光/近红外波段数据的空间分辨率是一致的;2)光谱分辨率相似:HJ-1A/1B的可见光到近红外的波段设置与LandsatETM+相同,光谱曲线相似;3)时间分辨率相近:HJ-1A/1B数据的时间分辨率是2天,比Landsat-7ETM+数据时间分辨率更高,同一天成像的Landsat-7 ETM+ SLC-off与HJ-1A/1B成像时间仅相差几小时,而Landsat8的成像时间则要相差7-8天。基于HJ-1A/1B数据的上述优势,本文的研究的主要内容如下:1)基于HJ-1A/1B辅助下lmeds的线性直方图匹配算法:首先对待修复Landsat-7 SLC-off影像和HJ-1A/1B影像进行预处理,然后建立两幅影像相对应的感兴趣区域,并将感兴趣区域样本的像元值导入lmeds模型以剔除粗差点,求得更为精确的线性回归系数后,对HJ-1A/1B影像进行相对辐射校正;最后,将相对辐射校正过的HJ-1A/1B影像填充到Landsat-7 SLC-off影像对应的坏行区域,从而完成影像修复。通过实验修复效果对比与精度评定,可以得到以下三个结论:(1)影像辅助修复法要优于直接插值填充法;(2)在影像辅助修复法中,使用HJ-1A/1B影像或Landsat 8影像作为辅助数据的修复效果,要明显优于用Landsat-7 SLC-off数据填充的修复效果;(3)HJ-1A/1B作为辅助数据修复Landsat-7 SLC-off影像综合效果较优,虽然其修复精度略低于Landsat8,但在时相匹配上却优于Landsat8,综合比较而言,HJ-1A/1B作为辅助数据修复坏道具有良好的可行性。2)HJ-1A/1B辅助下基于影像分类的坏道修复的方法,这是针对上述修复方法在湖泊水域等地类的修复上存在的缺陷而提出的改进,即无法顾及每一种地类的修复效果,从而进一步提出的基于分类结果的修复方法。首先对HJ-1A/1B影像进行分类(包括:非监督分类和监督分类),然后分别对HJ-1A/1B影像中的各类地物进行相对辐射校正,将辐射校正后的各类HJ-1A/1B影像地物填充到Landsat7SLC-off影像对应的坏道区域,本方法采用IDL语言编写实现。通过对比分析得到以下结论:1)基于K均值分类算法、ISODATA分类的修复效果要优于线性直方图匹配算法的修复效果;2)最大似然法和支持向量机分类法的修复效果要优于非监督分类的修复效果;3)基于支持向量机和最大似然法分类假彩色影像的修复效果要优于非监督分类的K均值分类算法、ISODATA分类的修复效果,其中支持向量机的修复效果最佳;4)HJ-1A/1B辅助下基于支持向量机分类的坏道修复方法应用于其他地区的坏道影像的修复具有良好的可行性。本文在现有的Landsat-7 SLC-off影像修复方法基础上,使用HJ-1A/1B数据作为修复Landsat-7 SLC-off影像的数据源,并采用基于影像分类方法对坏行影像进行修复,既探索出可操作性强、精度较高、综合效果更好的Landsat-7 SLC-off影像修复新途径,也丰富和完善了该数据处理领域的有关理论和方法;同时,在实际应用中,对进一步确保对地动态监测数据的连续性及提供较为精准的应急替代数据方面均有重要意义。

关键词： Landsat 7 SLC-off ETM+ HJ-1A/1B lmeds 影像分类

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一种新的立体匹配算法

计算机技术与发展 2011年第3期21卷 105-108页

作者：毛雁明杨慧玲宁德师范学院计算机与信息工程系福建宁德352100

立体匹配是目前计算机视觉领域中最活跃的研究主题之一,在三维重构、对象识别与分类、图像对齐等应用中,立体匹配都是一个关键步骤。为了能够更精确地对特征点进行匹配,给出了一个新的匹配约束条件:匹配点距离相关性约束,据此提出了一... 详细信息

立体匹配是目前计算机视觉领域中最活跃的研究主题之一,在三维重构、对象识别与分类、图像对齐等应用中,立体匹配都是一个关键步骤。为了能够更精确地对特征点进行匹配,给出了一个新的匹配约束条件:匹配点距离相关性约束,据此提出了一种新的立体匹配算法。该算法独立于特征点的检测算法,首先使用灰度相关法进行初始匹配,然后利用最小中值平方法获得部分正确匹配点集,在此基础上加入匹配点距离相关性约束进行引导匹配,得到最后的匹配点集。实验表明,该算法能够很好地实现特征点的正确匹配,具有很高的使用价值。

关键词：计算机视觉 Harris lmeds 立体匹配匹配点距离相关性