针对旋转不变性二进制描述算法(Oriented Fast and Rotated Brief,ORB)的尺度旋转性配准误差大,配准率较低及随机采样一致性(Random Sample Consensus,RANSAC)算法随机性强且不稳定的问题,提出一种ORB与RANSAC结合的快速特征匹配算法。...针对旋转不变性二进制描述算法(Oriented Fast and Rotated Brief,ORB)的尺度旋转性配准误差大,配准率较低及随机采样一致性(Random Sample Consensus,RANSAC)算法随机性强且不稳定的问题,提出一种ORB与RANSAC结合的快速特征匹配算法。首先,对特征点提取方式进行优化选择,消除特征边缘影响。之后构建简化的金字塔式尺度空间模型,改进分层图像的尺度空间结构,减少生成图像层数和数目;然后采用梯度方向改进传统ORB算法中的主方向提取模式,提高特征角点主方向的准确性。最后,通过构建分块随机取样检测的方式改进RANSAC算法,提高RANSAC算法的稳定性和图像配准的准确性。实验结果表明改进后的ORB和RANSAC融合算法在尺度和旋转配准方面性能有很大提高,并且配准的精度较传统ORB算法高,尺度配准精度提高55.41%,旋转配准精度提高26.66%。满足复杂图像快速精确配准拼接的精度和实时性要求。展开更多
为了实现指针式仪表的自动识读,提出一种基于改进ORB(Oriented FAST and Rotated BRIEF)和Hough变换算法的指针式仪表识读算法。利用角点强化方法加强ORB算法检测的特征点,通过特征点匹配对计算模板图像与待检测图像之间的透视变换矩阵...为了实现指针式仪表的自动识读,提出一种基于改进ORB(Oriented FAST and Rotated BRIEF)和Hough变换算法的指针式仪表识读算法。利用角点强化方法加强ORB算法检测的特征点,通过特征点匹配对计算模板图像与待检测图像之间的透视变换矩阵。利用数学形态学处理、阈值分割等图像预处理提取指针,并提出一种用于确定指针旋转圆心的基于ORB特征匹配对的相似特征三角形方法,结合投影法定位指针方向。利用指针细化算法和添加圆心约束的Hough变换算法检测指针角度。最后根据仪表的先验信息得到读数结果。实验结果表明该算法在识读速度和精度等方面都能够满足指针式仪表识读的要求,具有较高的可靠性和工程应用价值。展开更多
针对ORB(Oriented FAST and Rotated BRIEF)特征匹配算法在复杂环境变化下匹配精确率低以及匹配速度过慢的问题,提出了一种基于四叉树分解法和RANSAC(随机抽样一致性)方法的改进ORB算法。首先对待处理的原始图像经过四叉树分解法来剔除...针对ORB(Oriented FAST and Rotated BRIEF)特征匹配算法在复杂环境变化下匹配精确率低以及匹配速度过慢的问题,提出了一种基于四叉树分解法和RANSAC(随机抽样一致性)方法的改进ORB算法。首先对待处理的原始图像经过四叉树分解法来剔除掉灰度变化不明显的区域,然后再进行FAST特征点检测,在特征点匹配环节通过改进的RANSAC方法消除掉错误匹配。实验结果表明,改进后的ORB算法有效匹配精度提升23.5%,时间缩短了18.4%,在环境复杂变化时具有良好的鲁棒性与实时性。展开更多
针对双目视觉测距中测量误差大、图像信息单一、实时性差等问题,提出一种基于ORB(oriented fast and rotated brief)特征的双目测距方法。对视频帧进行中值滤波处理,提取图像ORB特征,通过实验选出匹配效果最好的汉明距离。对筛选后的匹...针对双目视觉测距中测量误差大、图像信息单一、实时性差等问题,提出一种基于ORB(oriented fast and rotated brief)特征的双目测距方法。对视频帧进行中值滤波处理,提取图像ORB特征,通过实验选出匹配效果最好的汉明距离。对筛选后的匹配点进行RANSAC(random sample consensus)模型估计,去除误匹配,分析视差和真实距离的模型关系,构建最优的测距模型并在实验平台上进行验证。结果表明:所提方法比其他双目测距方法具有测距精确、运行速度快、鲁棒性强的优势,能够实时显示图中特征的距离信息。展开更多
针对传统特征匹配算法计算效率低、误匹配率高和双目视觉测量精度不足等问题,提出了一种基于自适应几何约束和随机抽样一致性方法的ORB(Oriented FAST and Rotated BRIEF)红外双目测距方法。首先,通过FAST(Features from Accelerated Se...针对传统特征匹配算法计算效率低、误匹配率高和双目视觉测量精度不足等问题,提出了一种基于自适应几何约束和随机抽样一致性方法的ORB(Oriented FAST and Rotated BRIEF)红外双目测距方法。首先,通过FAST(Features from Accelerated Segment Test)算法与BRIEF(Binary Robust Independent Elementary Features)算法检测并描述关键点,采用快速最近邻搜索的算法完成特征点初始匹配。然后,根据初始匹配点对的斜率与距离选择相应的阈值,构建基于斜率与距离的几何约束,剔除明显错误匹配点对。最后利用随机抽样一致性方法去除异常点完成精匹配,结合热像仪标定参数计算出目标物体的距离。实验结果表明,改进的ORB算法与传统算法相比,具有较好的特征点质量和较高的测量精度,测距平均绝对误差为1.64%,具有较好的实用价值。展开更多
视频场景切换检测在视频处理领域十分重要,优秀的视频场景切换检测算法对于视频的后续处理,包括信息标注与特征提取等都具有很大的意义.本文以传统的图像处理方法为基础,结合ORB(oriented FAST and rotated BRIEF)快速特征描述子,分别...视频场景切换检测在视频处理领域十分重要,优秀的视频场景切换检测算法对于视频的后续处理,包括信息标注与特征提取等都具有很大的意义.本文以传统的图像处理方法为基础,结合ORB(oriented FAST and rotated BRIEF)快速特征描述子,分别实现图像的相似度估计.通过动态融合因子,将多种基本算法得到的相似度在完整算法中的价值量化,并根据邻帧相似度计算动态阈值,从而提高了算法的稳定性;另外通过流程规划,减少了算法中耗时长的部分的调用次数,最终实现了高效的视频场景切换检测.实验结果表明,视频场景切换检测的准确率有一定程度地提升.展开更多
为了能够实时地检测出运动目标,提出一个基于ORB(Oriented FAST and Rotated BRIEF)特征匹配和改进的帧间差分相结合的检测算法。首先运用ORB算法提取特征点,采用RANSAC(RANdom SAmple Consensus)方法求得变换矩阵参数之后获取全局运动...为了能够实时地检测出运动目标,提出一个基于ORB(Oriented FAST and Rotated BRIEF)特征匹配和改进的帧间差分相结合的检测算法。首先运用ORB算法提取特征点,采用RANSAC(RANdom SAmple Consensus)方法求得变换矩阵参数之后获取全局运动补偿图像,然后用帧间差分法实现运动目标的检测。ORB特征点匹配的快速性和准确性与RANSAC方法去除异常点的有效性确保变换矩阵参数的计算准确,再结合帧间差分法快速完整地检测出前景目标。实验结果显示,该算法能够准确地检测出运动目标,并在一定程度上解决了实时检测的问题。展开更多
为降低视觉设备感知航行环境时,水面光照反射对船舶位姿估计和环境地图重构的影响,在HSV(hue,saturation,value)颜色空间下,采用K均值聚类算法对近岸航行环境图像进行聚类分割处理。改进快速特征点提取和描述算法(oriented FAST and rot...为降低视觉设备感知航行环境时,水面光照反射对船舶位姿估计和环境地图重构的影响,在HSV(hue,saturation,value)颜色空间下,采用K均值聚类算法对近岸航行环境图像进行聚类分割处理。改进快速特征点提取和描述算法(oriented FAST and rotated BRIEF,ORB)来提高即时定位与地图构建(simultaneous localization and mapping,SLAM)效率,缩短特征点匹配时间,改善对外界环境的感知效果并提升船舶自身位姿估计精度。采用2020年南宁海事局执法船进港和靠泊期间由单目相机拍摄的视频数据进行实例验证。结果表明,提出的算法比传统SLAM算法的运行耗时更少,与传统定位设备输出轨迹的偏差较小,可为船舶全面立体感知海上航行环境提供研究基础。展开更多
针对移动机器人视觉即时定位与地图构建(simultaneous localization and mapping,SLAM)的闭环检测问题,提出了基于改进ORB(oriented fast and rotated brief)的视觉SLAM闭环检测算法。首先提取具有尺度不变性的特征点,然后借鉴ORB算法...针对移动机器人视觉即时定位与地图构建(simultaneous localization and mapping,SLAM)的闭环检测问题,提出了基于改进ORB(oriented fast and rotated brief)的视觉SLAM闭环检测算法。首先提取具有尺度不变性的特征点,然后借鉴ORB算法构建特征描述子,再通过聚类特征描述子实现类中心,递归生成k叉树的词袋模型(bag-of-words,BoW),提升查找效率,最后运用BoW快速准确判断被检测图像之间是否形成闭环。实验中分别使用计算机视觉测评数据集KITTI的第12序列和德国慕尼黑工业大学公开数据集TUM2对所提算法进行验证,并与其他3种经典的算法进行对比,结果表明,所提算法在两种数据集上分别达到了91.8%和98%的准确率,算法可行和有效。展开更多
针对视频拷贝检测中检索速度问题,提出一种基于关键帧多特征融合的类局部敏感哈希索引方法,将存在拷贝片段的视频映射到同一个哈希桶中,减少检索的范围,达到提高检索速度的目的。该算法首先对视频进行镜头分割提取关键帧,为了提高检测精...针对视频拷贝检测中检索速度问题,提出一种基于关键帧多特征融合的类局部敏感哈希索引方法,将存在拷贝片段的视频映射到同一个哈希桶中,减少检索的范围,达到提高检索速度的目的。该算法首先对视频进行镜头分割提取关键帧,为了提高检测精度,分别提取了灰度序全局特征、基于关键点的希尔伯特特征、ORB(Oriented FAST and Rotated BRIEF)局部特征,综合利用全局特征和局部特征两者各自的优势;然后根据视频关键帧序列建立了类局部敏感哈希索引,利用建立好的索引获得拷贝检测结果。实验结果表明,该方法在保证检测精度的同时,速度上也有很大提升,具有重要的应用价值。展开更多
针对二进制描述算法(Oriented fast and Rotated Brief,ORB)尺度性配准误差大,配准率低的问题,提出一种尺度和方向改进的ORB特征匹配算法。该算法以二进制描述算法ORB为基础,构建金字塔式尺度空间,改进尺度空间结构,简化尺度空间层数和...针对二进制描述算法(Oriented fast and Rotated Brief,ORB)尺度性配准误差大,配准率低的问题,提出一种尺度和方向改进的ORB特征匹配算法。该算法以二进制描述算法ORB为基础,构建金字塔式尺度空间,改进尺度空间结构,简化尺度空间层数和采样图像数目,使提取特征点的过程更加效率,并采用Harris函数检测特征,消除边缘特征点的影响,提取具有尺度信息的特征点;然后采用梯度方向统计方法改进传统ORB算法中通过灰度质心法计算主方向的方式,优化求解主方向邻域范围,以提高图像特征主方向的准确性。实验结果表明,改进后的ORB算法在尺度和旋转配准方面性能有很大提高,并且配准的精度较传统ORB更高,更能满足复杂图像快速精确配准的要求。展开更多
文摘针对旋转不变性二进制描述算法(Oriented Fast and Rotated Brief,ORB)的尺度旋转性配准误差大,配准率较低及随机采样一致性(Random Sample Consensus,RANSAC)算法随机性强且不稳定的问题,提出一种ORB与RANSAC结合的快速特征匹配算法。首先,对特征点提取方式进行优化选择,消除特征边缘影响。之后构建简化的金字塔式尺度空间模型,改进分层图像的尺度空间结构,减少生成图像层数和数目;然后采用梯度方向改进传统ORB算法中的主方向提取模式,提高特征角点主方向的准确性。最后,通过构建分块随机取样检测的方式改进RANSAC算法,提高RANSAC算法的稳定性和图像配准的准确性。实验结果表明改进后的ORB和RANSAC融合算法在尺度和旋转配准方面性能有很大提高,并且配准的精度较传统ORB算法高,尺度配准精度提高55.41%,旋转配准精度提高26.66%。满足复杂图像快速精确配准拼接的精度和实时性要求。
文摘为了实现指针式仪表的自动识读,提出一种基于改进ORB(Oriented FAST and Rotated BRIEF)和Hough变换算法的指针式仪表识读算法。利用角点强化方法加强ORB算法检测的特征点,通过特征点匹配对计算模板图像与待检测图像之间的透视变换矩阵。利用数学形态学处理、阈值分割等图像预处理提取指针,并提出一种用于确定指针旋转圆心的基于ORB特征匹配对的相似特征三角形方法,结合投影法定位指针方向。利用指针细化算法和添加圆心约束的Hough变换算法检测指针角度。最后根据仪表的先验信息得到读数结果。实验结果表明该算法在识读速度和精度等方面都能够满足指针式仪表识读的要求,具有较高的可靠性和工程应用价值。
文摘针对ORB(Oriented FAST and Rotated BRIEF)特征匹配算法在复杂环境变化下匹配精确率低以及匹配速度过慢的问题,提出了一种基于四叉树分解法和RANSAC(随机抽样一致性)方法的改进ORB算法。首先对待处理的原始图像经过四叉树分解法来剔除掉灰度变化不明显的区域,然后再进行FAST特征点检测,在特征点匹配环节通过改进的RANSAC方法消除掉错误匹配。实验结果表明,改进后的ORB算法有效匹配精度提升23.5%,时间缩短了18.4%,在环境复杂变化时具有良好的鲁棒性与实时性。
文摘针对双目视觉测距中测量误差大、图像信息单一、实时性差等问题,提出一种基于ORB(oriented fast and rotated brief)特征的双目测距方法。对视频帧进行中值滤波处理,提取图像ORB特征,通过实验选出匹配效果最好的汉明距离。对筛选后的匹配点进行RANSAC(random sample consensus)模型估计,去除误匹配,分析视差和真实距离的模型关系,构建最优的测距模型并在实验平台上进行验证。结果表明:所提方法比其他双目测距方法具有测距精确、运行速度快、鲁棒性强的优势,能够实时显示图中特征的距离信息。
文摘针对传统特征匹配算法计算效率低、误匹配率高和双目视觉测量精度不足等问题,提出了一种基于自适应几何约束和随机抽样一致性方法的ORB(Oriented FAST and Rotated BRIEF)红外双目测距方法。首先,通过FAST(Features from Accelerated Segment Test)算法与BRIEF(Binary Robust Independent Elementary Features)算法检测并描述关键点,采用快速最近邻搜索的算法完成特征点初始匹配。然后,根据初始匹配点对的斜率与距离选择相应的阈值,构建基于斜率与距离的几何约束,剔除明显错误匹配点对。最后利用随机抽样一致性方法去除异常点完成精匹配,结合热像仪标定参数计算出目标物体的距离。实验结果表明,改进的ORB算法与传统算法相比,具有较好的特征点质量和较高的测量精度,测距平均绝对误差为1.64%,具有较好的实用价值。
文摘视频场景切换检测在视频处理领域十分重要,优秀的视频场景切换检测算法对于视频的后续处理,包括信息标注与特征提取等都具有很大的意义.本文以传统的图像处理方法为基础,结合ORB(oriented FAST and rotated BRIEF)快速特征描述子,分别实现图像的相似度估计.通过动态融合因子,将多种基本算法得到的相似度在完整算法中的价值量化,并根据邻帧相似度计算动态阈值,从而提高了算法的稳定性;另外通过流程规划,减少了算法中耗时长的部分的调用次数,最终实现了高效的视频场景切换检测.实验结果表明,视频场景切换检测的准确率有一定程度地提升.
文摘为了能够实时地检测出运动目标,提出一个基于ORB(Oriented FAST and Rotated BRIEF)特征匹配和改进的帧间差分相结合的检测算法。首先运用ORB算法提取特征点,采用RANSAC(RANdom SAmple Consensus)方法求得变换矩阵参数之后获取全局运动补偿图像,然后用帧间差分法实现运动目标的检测。ORB特征点匹配的快速性和准确性与RANSAC方法去除异常点的有效性确保变换矩阵参数的计算准确,再结合帧间差分法快速完整地检测出前景目标。实验结果显示,该算法能够准确地检测出运动目标,并在一定程度上解决了实时检测的问题。
文摘为降低视觉设备感知航行环境时,水面光照反射对船舶位姿估计和环境地图重构的影响,在HSV(hue,saturation,value)颜色空间下,采用K均值聚类算法对近岸航行环境图像进行聚类分割处理。改进快速特征点提取和描述算法(oriented FAST and rotated BRIEF,ORB)来提高即时定位与地图构建(simultaneous localization and mapping,SLAM)效率,缩短特征点匹配时间,改善对外界环境的感知效果并提升船舶自身位姿估计精度。采用2020年南宁海事局执法船进港和靠泊期间由单目相机拍摄的视频数据进行实例验证。结果表明,提出的算法比传统SLAM算法的运行耗时更少,与传统定位设备输出轨迹的偏差较小,可为船舶全面立体感知海上航行环境提供研究基础。
文摘针对移动机器人视觉即时定位与地图构建(simultaneous localization and mapping,SLAM)的闭环检测问题,提出了基于改进ORB(oriented fast and rotated brief)的视觉SLAM闭环检测算法。首先提取具有尺度不变性的特征点,然后借鉴ORB算法构建特征描述子,再通过聚类特征描述子实现类中心,递归生成k叉树的词袋模型(bag-of-words,BoW),提升查找效率,最后运用BoW快速准确判断被检测图像之间是否形成闭环。实验中分别使用计算机视觉测评数据集KITTI的第12序列和德国慕尼黑工业大学公开数据集TUM2对所提算法进行验证,并与其他3种经典的算法进行对比,结果表明,所提算法在两种数据集上分别达到了91.8%和98%的准确率,算法可行和有效。
文摘针对视频拷贝检测中检索速度问题,提出一种基于关键帧多特征融合的类局部敏感哈希索引方法,将存在拷贝片段的视频映射到同一个哈希桶中,减少检索的范围,达到提高检索速度的目的。该算法首先对视频进行镜头分割提取关键帧,为了提高检测精度,分别提取了灰度序全局特征、基于关键点的希尔伯特特征、ORB(Oriented FAST and Rotated BRIEF)局部特征,综合利用全局特征和局部特征两者各自的优势;然后根据视频关键帧序列建立了类局部敏感哈希索引,利用建立好的索引获得拷贝检测结果。实验结果表明,该方法在保证检测精度的同时,速度上也有很大提升,具有重要的应用价值。
文摘针对二进制描述算法(Oriented fast and Rotated Brief,ORB)尺度性配准误差大,配准率低的问题,提出一种尺度和方向改进的ORB特征匹配算法。该算法以二进制描述算法ORB为基础,构建金字塔式尺度空间,改进尺度空间结构,简化尺度空间层数和采样图像数目,使提取特征点的过程更加效率,并采用Harris函数检测特征,消除边缘特征点的影响,提取具有尺度信息的特征点;然后采用梯度方向统计方法改进传统ORB算法中通过灰度质心法计算主方向的方式,优化求解主方向邻域范围,以提高图像特征主方向的准确性。实验结果表明,改进后的ORB算法在尺度和旋转配准方面性能有很大提高,并且配准的精度较传统ORB更高,更能满足复杂图像快速精确配准的要求。
