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一种改进光流法的运动目标检测及跟踪算法

仪器仪表学报 2018年第5期39卷 249-256页

作者：李成美白宏阳郭宏伟梁华驹南京理工大学能源与动力工程学院

针对精确制导武器末制导过程中动态背景情况下难以有效检测出运动目标的问题,提出了一种改进光流法的运动目标检测方法,并设计了相关跟踪算法。将shi-tomasi角点检测和金字塔LK（Lucas-Kanade）光流法结合,只计算强角点处的光流场,较好... 详细信息

针对精确制导武器末制导过程中动态背景情况下难以有效检测出运动目标的问题,提出了一种改进光流法的运动目标检测方法,并设计了相关跟踪算法。将shi-tomasi角点检测和金字塔LK（Lucas-Kanade）光流法结合,只计算强角点处的光流场,较好地估计了全局运动参数,然后采用卡尔曼滤波平滑运动矢量,有效地对当前图像进行了运动补偿。8对补偿后的图像采用三帧差分法得到运动目标,并设计了形态学腐蚀和膨胀运算去除了噪声以更准确地提取目标,最后对检测出的运动目标用归一化积相关算法进行了跟踪。仿真试验及嵌入式平台下的实际测试结果表明,所设计的算法在背景运动情况下依然能够非常有效地检测出运动目标,并且对目标能够稳定地跟踪。在PC上处理速度达到了34.1 f/s,嵌入式平台下为15.6 f/s。

关键词： shi-tomasi角点检测 LK光流法三帧差分法运动补偿目标检测相关跟踪

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微细对接焊缝初始点定位方法

光学精密工程 2017年第3期25卷 765-771页

作者：孙农亮崔红星梁少华山东科技大学电子通信与物理学院山东青岛266590 吉林大学烟台研究院山东烟台264003

为了解决焊接机器人对薄板微细焊缝的自动定位和焊接问题,研究了一种基于视觉的高精度微细对接焊缝初始点定位方法。提出一种局部范围内两步精确定位方法,第一步,获取工件在不同尺度及旋转角度下的图像,建立典型的模板匹配库,利用模板... 详细信息

为了解决焊接机器人对薄板微细焊缝的自动定位和焊接问题,研究了一种基于视觉的高精度微细对接焊缝初始点定位方法。提出一种局部范围内两步精确定位方法,第一步,获取工件在不同尺度及旋转角度下的图像,建立典型的模板匹配库,利用模板匹配方法提取出焊缝初始点位置区域;第二步,采用shi-tomasi算法在此局部范围内进行角点检测,计算亚像素级角点位置并进行初始点精确定位。通过对现场拍摄的50幅不同高度和旋转角度的图像进行初始点检测,实现了对所有图像的准确检测。实验结果表明,两步定位方法鲁棒性强,可以精确定位出规则边界和不规则边界焊缝的初始点,解决了微细对接焊缝初始点定位问题,达到了期望结果。

关键词：焊缝初始点归一化相关系数模板库亚像素 shi-tomasi角点检测

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面向无人机影像的目标特征跟踪方法研究

红外技术 2015年第3期37卷 224-228,239页

作者：张辰赵红颖钱旭北京航空航天大学图像中心北京100191 北京大学遥感与地理信息系统研究所北京100871 中国矿业大学机电与信息工程学院北京100083

提出了一种面向无人机视频影像的目标特征跟踪模型,首先根据目标检测结果在目标感兴趣区域中采用shi-tomasi算法进行角点检测,提取目标特征角点并在跟踪过程中对特征角点进行实时更新以保证角点数量满足跟踪条件,最后通过金字塔Lucas-Ka... 详细信息

提出了一种面向无人机视频影像的目标特征跟踪模型,首先根据目标检测结果在目标感兴趣区域中采用shi-tomasi算法进行角点检测,提取目标特征角点并在跟踪过程中对特征角点进行实时更新以保证角点数量满足跟踪条件,最后通过金字塔Lucas-Kanade算法对目标特征进行跟踪。实验结果表明,该模型鲁棒性强且易于实现,在获得良好跟踪效果的同时可满足实时处理要求。

关键词：目标跟踪特征提取 shi-tomasi角点检测 Lucas-Kanade算法

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管道焊接激光视觉跟踪的定位方法研究

激光与红外 2018年第6期48卷 675-681页

作者：甘文龙罗会信王中任武汉科技大学机械自动化学院湖北武汉430081 湖北文理学院机械与汽车工程学院湖北襄阳441053

为解决在管道自动焊接过程中V型坡口的识别定位问题,提出了一种基于激光视觉传感的局部区域内分步式定位方法。首先建立模板匹配,利用模板匹配方式获取焊缝初始位置区域;然后采用阈值分割和边缘提取获得激光条纹边缘线,通过shi-tomasi... 详细信息

为解决在管道自动焊接过程中V型坡口的识别定位问题,提出了一种基于激光视觉传感的局部区域内分步式定位方法。首先建立模板匹配,利用模板匹配方式获取焊缝初始位置区域;然后采用阈值分割和边缘提取获得激光条纹边缘线,通过shi-tomasi算法对边缘线进行角点检测,得到边缘线上的亚像素角点位置坐标;最后采用最小二乘法拟合得到精确的边缘直线,对上下边界线求平均值提取激光条纹的中心线,求取直线的交点得到坡口轮廓的拐点信息。通过对实际焊接现场拍摄的50幅同一高度不同位置的图像进行检测,结果表明,分步式定位方法抗干扰性强,精度较高,为完成整个跟踪自动焊接过程奠定了基础。

关键词：激光视觉传感焊缝定位 shi-tomasi角点检测亚像素

基于OpenCV的车道线检测算法的设计与实现

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电脑知识与技术 2022年第24期18卷 91-92,98页

作者：邢笑笑姚雨琴李杰商洛学院电子信息与电气工程学院陕西商洛726000

车道线检测是自动驾驶领域的一个重要研究课题,能够提高车辆的安全驾驶和减少车辆交通事故的发生。本文研究的主要内容是利用OpenCV来实现车道线的检测,首先从视频文件中提取出道路图像;然后对图像进行预处理,主要包括灰度化处理、平滑... 详细信息

车道线检测是自动驾驶领域的一个重要研究课题,能够提高车辆的安全驾驶和减少车辆交通事故的发生。本文研究的主要内容是利用OpenCV来实现车道线的检测,首先从视频文件中提取出道路图像;然后对图像进行预处理,主要包括灰度化处理、平滑处理、灰度增强以及边缘检测等。最后,车道线的检测通过Hough变换与shi-tomasi角点检测相结合的方法来实现。实验结果表明本文所采取的方法对车道线检测的精度有明显提升。

关键词：车道线检测 Candy算法 Hough特征变换 shi-tomasi角点检测

基于shi-tomasi角点验证的线段提取算法优化方法

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华南师范大学学报（自然科学版） 2022年第1期54卷 113-121页

作者：骆开庆邓军灿蔡伟博周育滨张健华南师范大学物理与电信工程学院/电子与信息工程学院/广东省光电检测仪器工程技术研究中心广州510006

针对现有的线段提取算法在图像中的天空、阴影、玻璃以及地板等模糊区域提取出较多的无意义线段的问题,提出了一种基于shi-tomasi角点验证的线段提取算法优化方法(ST-Lines算法):首先,使用经典线段提取算法进行线段提取;然后,采用shi-To... 详细信息

针对现有的线段提取算法在图像中的天空、阴影、玻璃以及地板等模糊区域提取出较多的无意义线段的问题,提出了一种基于shi-tomasi角点验证的线段提取算法优化方法(ST-Lines算法):首先,使用经典线段提取算法进行线段提取;然后,采用shi-tomasi角点检测算法提取角点,并利用滑动窗口对所得的角点进行非极大值抑制;最后,根据线段长度、线段端点圆形框内的角点分布情况以及K最近邻算法对每条线段进行有无意义验证,尽可能多地剔除无意义线段。并利用YorkUrban线段数据集,对ST-Lines算法与原线段提取方法进行测试对比。对比结果表明:ST-Lines算法在平均准确率、F-score、平均线段长度上有所提高,且降低了平均线段数量。

关键词： shi-tomasi角点检测无意义线段线段提取优化 K最近邻算法

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基于机器视觉的管道焊接跟踪技术研究

机床与液压 2019年第4期47卷 103-107,140页

作者：甘文龙罗会信刘海生王中任武汉科技大学机械自动化学院湖北武汉430081 湖北文理学院机械工程学院湖北襄阳441053

针对爬行焊接机器人在管道自动焊接中对典型的V形坡口焊缝的定位与中心线的提取,设计了一种基于激光视觉检测的自动焊缝跟踪系统。提出了一种基于激光条纹图像特征的两步定位方法:第一步,建立模板匹配,利用模板匹配方式获取激光条纹位... 详细信息

针对爬行焊接机器人在管道自动焊接中对典型的V形坡口焊缝的定位与中心线的提取,设计了一种基于激光视觉检测的自动焊缝跟踪系统。提出了一种基于激光条纹图像特征的两步定位方法:第一步,建立模板匹配,利用模板匹配方式获取激光条纹位置区域;第二步,采用阈值分割和中心法提取激光条纹中心线,然后采用shi-tomasi算法对中心线进行角点检测,经过拟合直线求交点和逐列扫描对比得到焊缝坡口的4个拐点信息,并确定焊缝中心。通过对实际的焊接过程进行测试,结果表明:跟踪系统的平均纠偏误差在2像素以内,平均处理纠偏时间在120 ms以内,具有较高的精度和实时性。

关键词：激光视觉系统焊缝定位 shi-tomasi角点检测位置纠偏

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基于改进光流特征的运动目标跟踪

计算机与现代化 2021年第3期 115-121页

作者：刘宏飞杨耀权杨雨航华北电力大学(保定)控制与计算机学院河北保定071003

在城市智能视频监控中需要对运动目标进行实时跟踪,针对传统的运动目标检测中出现的跟踪目标易丢失、跟踪率低、实时性差等问题,提出一种基于改进光流特征的运动目标跟踪检测方法,对运动行人目标进行跟踪。该方法首先采用改进的Vibe运... 详细信息

在城市智能视频监控中需要对运动目标进行实时跟踪,针对传统的运动目标检测中出现的跟踪目标易丢失、跟踪率低、实时性差等问题,提出一种基于改进光流特征的运动目标跟踪检测方法,对运动行人目标进行跟踪。该方法首先采用改进的Vibe运动背景建模法对视频中存在的运动行人进行检测,再将shi-tomasi角点检测与LK光流法进行结合,将角点检测结果融入到LK光流法中,并对检测到的角点进行运动光流特征提取,最后通过卡尔曼滤波对出现的行人进行预测跟踪,采用匈牙利最优匹配算法实现对运动目标的持续匹配以及对运动目标的跟踪。仿真结果表明,本文提出的方法能够对视频中出现的运动目标进行检测跟踪,具有较好的识别效果,且检测效率得到提高。

关键词：运动目标跟踪背景建模法 shi-tomasi角点检测 LK光流法

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一种稀疏光流计算方法

计算机科学与技术汇刊（中英文版） 2013年第3期2卷 49-54页

作者：于乃功徐丽阮晓钢北京工业大学电子信息与控制工程学院北京100124

光流是图像序列中像素点运动的瞬时速度，在许多计算机视觉任务中发挥着重要作用。因此，光流的计算一直是人们研究的热点。但是，大多数光流算法需要计算每个像素点的光流，算法耗时，难以满足实时性的要求，这大大阻碍了光流的应用。... 详细信息

光流是图像序列中像素点运动的瞬时速度，在许多计算机视觉任务中发挥着重要作用。因此，光流的计算一直是人们研究的热点。但是，大多数光流算法需要计算每个像素点的光流，算法耗时，难以满足实时性的要求，这大大阻碍了光流的应用。而且，在运动跟踪和机器人避障等具体任务中，计算全局光流场也是不必要的。基于此，本文提出一种稀疏光流计算方法，该方法首先用shi-tomasi角点检测算法寻找具有大特征值的角点，然后在寻找的角点处使用LK算法求得光流场。实验结果表明该算法不仅运行时间大大减少，而且光流的精确度也得到提高。

关键词：稀疏光流 shi-tomasi角点检测 LK算法