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形状匹配综述 被引量：88
1
作者 丁险峰 吴洪 +1 位作者 张宏江 马颂德 《自动化学报》 EI CSCD 北大核心 2001年第5期678-694,共17页
本文对形状匹配的方法进行了回顾 .介绍了一些形状表示方法 ,其中主要是形状简化的方法 .形状匹配的方法可以分为基于各种变换不变量的形状匹配方法和基于局部特征的形状匹配方法 。
关键词 形状匹配 形状简化 模式识别 变形模板 计算机视觉
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大尺寸工业视觉测量系统 被引量：97
2
作者 刘建伟 梁晋 +2 位作者 梁新合 曹巨明 张德海 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第1期126-134,共9页
针对工业制造领域中大型工件很难进行全尺寸测量的问题,提出并实现了一种基于立体视觉技术的便携式工业测量系统。对该系统所采用的特征识别、相机定向、立体匹配、三维重建、多视点云配准等关键算法进行了研究。提出了改进的CANNY边缘... 针对工业制造领域中大型工件很难进行全尺寸测量的问题,提出并实现了一种基于立体视觉技术的便携式工业测量系统。对该系统所采用的特征识别、相机定向、立体匹配、三维重建、多视点云配准等关键算法进行了研究。提出了改进的CANNY边缘亚像素检测算法,使用先验规则去除误识别的标志点,多次拟合定位标志点中心,对标志点环带多次采样取中值求取编码点的ID。根据ID号找出不同照片中的同名编码点,顺次对照片进行相对定向和绝对定向。然后,根据多幅图像的多极线几何约束,实现非编码点的匹配,消除误匹配。采用前方交会法重建标志点的三维坐标,利用光束平差对计算出的结果和内外部参数做迭代修正。最后,设计了双目结构光扫描系统,提出了一种改进的双目像机标定算法,描述了利用全局和局部标志点的子图同构实现多视点云配准的新算法。实验结果表明,该系统可在生产现场对大型工件进行快速测量,整体测量精度达到0.112mm/3m,可以满足工业现场大尺寸测量对精度和效率的要求。 展开更多
关键词 立体视觉 标志点识别 立体匹配 三维重建 点云配准
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基于机器视觉的番茄多目标提取与匹配 被引量：89
3
作者 李寒 王库 +1 位作者 曹倩 殷晶晶 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第5期168-172,I0005,共6页
果实的提取和匹配是番茄采摘机器人进行番茄定位和采摘的基础。为解决获取图像中多个成熟番茄粘连或被遮挡的情况下果实的提取和匹配问题,该文提出了使用局部极大值法和随机圆环变换检测圆算法结合进行目标提取,再使用SURF算法进行目标... 果实的提取和匹配是番茄采摘机器人进行番茄定位和采摘的基础。为解决获取图像中多个成熟番茄粘连或被遮挡的情况下果实的提取和匹配问题,该文提出了使用局部极大值法和随机圆环变换检测圆算法结合进行目标提取,再使用SURF算法进行目标匹配的算法。该方法首先基于颜色对番茄进行分割提取,然后使用局部极大值法对番茄个数进行估计,结合番茄区域面积进行半径估计,之后通过随机圆环变换算法检测番茄中心和半径进行目标定位,再使用SURF算法进行双目目标匹配的算法。该方法在一定程度上解决了复杂自然环境下,多个番茄的提取和图像特征匹配的问题,并通过试验验证了其有效性和准确性,可为采摘机器人目标识别技术的研究提供参考。 展开更多
关键词 机器视觉 匹配 局部极大值 随机圆环变换法 SURF 番茄
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基于视觉引导的工业机器人定位抓取系统设计 被引量：85
4
作者 翟敬梅 董鹏飞 张铁 《机械设计与研究》 CSCD 北大核心 2014年第5期45-49,共5页
以美国国家仪器公司的视觉开发模块NI Vision为软件支撑和以ABB-IRB120型机器人,摄像机和传送带为硬件基础,对视觉识别与检测系统进行了模块化设计,构建了一个基于单目视觉的工业机器人工件自动识别和智能抓取系统,其中ABB-IRB120型工... 以美国国家仪器公司的视觉开发模块NI Vision为软件支撑和以ABB-IRB120型机器人,摄像机和传送带为硬件基础,对视觉识别与检测系统进行了模块化设计,构建了一个基于单目视觉的工业机器人工件自动识别和智能抓取系统,其中ABB-IRB120型工业机器人作为操作手臂,用CCD相机、运动控制器和工控机搭建了机器人视觉控制平台,通过建立抓取系统的参数化模型给出图像坐标到机器人坐标的转换算法,利用NI Vision中提供的图像处理、模式匹配等方法,在C#环境下进行开发,实现了目标定位和机器人控制两大基本功能,最终控制机器人完成目标工件的抓取。 展开更多
关键词 工业机器人 机器视觉 摄像机标定 模式匹配 卡尔曼滤波
原文传递
苹果采摘机器人果实识别与定位方法 被引量：75
5
作者 司永胜 乔军 +2 位作者 刘刚 高瑞 何蓓 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第9期148-153,共6页
提出了利用归一化的红绿色差（R-G）/（R＋G）分割苹果的方法。对不同光照情况下拍摄的苹果图像进行了识别,并对识别后的图像进行预处理后,获得苹果的轮廓图像。对轮廓图像采用随机圆环法进行果实圆心、半径提取。通过建立基于面积特征... 提出了利用归一化的红绿色差（R-G）/（R＋G）分割苹果的方法。对不同光照情况下拍摄的苹果图像进行了识别,并对识别后的图像进行预处理后,获得苹果的轮廓图像。对轮廓图像采用随机圆环法进行果实圆心、半径提取。通过建立基于面积特征与极线几何相结合的匹配策略实现双目视觉下的果实定位,对于搜索区域内面积相似的果实,通过计算垂直投影的互相关函数最大值的方法,得到排序基准线,然后根据顺序一致性原则进行匹配。实验结果表明：识别算法可以较好地消除阴影、裸露土壤等影响,识别率达到92%。采用随机圆环法,可以准确地提取果实的圆心、半径。在60~150 cm的距离范围内,测量误差小于2 cm。 展开更多
关键词 苹果 采摘机器人 机器视觉 图像识别 立体匹配 特征提取
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自适应颜色迁移 被引量：51
6
作者 胡国飞 傅健 彭群生 《计算机学报》 EI CSCD 北大核心 2004年第9期1245-1249,共5页
该文提出一种基于统计学的自适应图像颜色迁移技术 ,把一幅图像的颜色迁移到另一幅图像中 .对于给定两幅图像 ,首先把计算机表示的RGB颜色空间转换为LMS空间 ,并通过线性变换把LMS基变换到一组正交基来消除空间内各个分量之间的强相关... 该文提出一种基于统计学的自适应图像颜色迁移技术 ,把一幅图像的颜色迁移到另一幅图像中 .对于给定两幅图像 ,首先把计算机表示的RGB颜色空间转换为LMS空间 ,并通过线性变换把LMS基变换到一组正交基来消除空间内各个分量之间的强相关性 ,从而把RGB颜色空间转换到一个正交空间 .然后利用统计学方法进行局部和整体相结合的自适应采样分析 ,提取一幅图像的颜色信息和另一幅图像的形状信息 ,合成一幅崭新的图像 ,实现颜色图像到形状图像的颜色迁移过程 .进一步 ,可以把这种迁移合成技术用来扩展现有的图像效果处理软件 . 展开更多
关键词 颜色迁移 颜色空间 图像处理 主元分析
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基于视觉的机器人抓取系统应用研究综述 被引量：58
7
作者 夏群峰 彭勇刚 《机电工程》 CAS 2014年第6期697-701,710,共6页
针对生产线上工业机器人的柔性和智能水平不高的问题,将日益发展的计算机视觉技术引入原有的搬运工业机器人领域,利用机器人视觉技术获取工件及其周围环境的信息,识别出了所要操作的目标工件,并能通过做出决策来引导工业机器人完成对工... 针对生产线上工业机器人的柔性和智能水平不高的问题,将日益发展的计算机视觉技术引入原有的搬运工业机器人领域,利用机器人视觉技术获取工件及其周围环境的信息,识别出了所要操作的目标工件,并能通过做出决策来引导工业机器人完成对工件的抓取和放置等操作。针对生产线上的工业机器人抓取系统中摄像机的标定、目标工件的识别匹配、机器人对目标工件的定位抓取这3个主要步骤在现阶段的研究成果进行了综述,对计算机视觉定位中涉及到的相关图像预处理方法进行了分析与归纳,并对该技术的实际应用研究和未来发展进行了讨论。研究结果表明,视觉抓取系统技术成熟,能够满足工业应用中的实时性要求,各部分算法的研究和改进对工业的发展和相关研究具有一定的参考价值。 展开更多
关键词 计算机视觉 机器人抓取 标定 匹配 视觉定位
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基于双目立体视觉的番茄定位 被引量：56
8
作者 项荣 应义斌 +1 位作者 蒋焕煜 彭永石 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第5期161-167,共7页
为提高番茄采摘机器人视觉系统的定位精度,该文提出了一种基于组合匹配方法及深度校正模型的双目立体视觉测距方法。该方法在形心匹配的基础上,将形心匹配得到的视差值作为区域匹配时设定视差范围的参考值。这样可以减小区域匹配计算量... 为提高番茄采摘机器人视觉系统的定位精度,该文提出了一种基于组合匹配方法及深度校正模型的双目立体视觉测距方法。该方法在形心匹配的基础上,将形心匹配得到的视差值作为区域匹配时设定视差范围的参考值。这样可以减小区域匹配计算量及误匹配的概率。区域匹配后,利用三角测距原理得到番茄区域对应的深度图,并将区域的深度均值作为其深度维的坐标。试验发现定位误差与测量距离间具有很好的线性相关性。通过回归分析,建立了线性回归模型,并对深度测量结果进行校正。结果表明,工作距离小于650mm时,定位误差约为-7～5mm,工作距离小于1050mm时,定位误差约为±10mm,可满足番茄采摘机器人视觉系统在大多数采摘作业环境下的工作要求。 展开更多
关键词 机器人 测量 双目视觉 模型 番茄 组合匹配
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机器视觉在工业测量中的应用与研究 被引量：25
9
作者 张业鹏 何涛 +2 位作者 文昌俊 杨银才 沈邦兴 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 2001年第4期324-329,共6页
基于普通双目视觉测量模型，针对视觉测量系统的关键技术──标定、特征提取、特征匹配，提出了一种实用的高精度摄像机标定方法，基于“多对一”的思想，讨论了一种改进的Ｈｏｕｇｈ变换方法；由外极约束理论，提出了一种基于角点的外... 基于普通双目视觉测量模型，针对视觉测量系统的关键技术──标定、特征提取、特征匹配，提出了一种实用的高精度摄像机标定方法，基于“多对一”的思想，讨论了一种改进的Ｈｏｕｇｈ变换方法；由外极约束理论，提出了一种基于角点的外极斜率特征匹配方法。实验证明．该方法能成功的应用于复杂零件的测量。 展开更多
关键词 机器视觉 摄像机标定 HOUGH变换 特征匹配 工业测量
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立体视觉测量中的图像匹配策略研究 被引量：23
10
作者 陈棣湘 罗飞路 潘孟春 《光学技术》 EI CAS CSCD 2002年第5期392-394,共3页
立体视觉测量广泛应用于机器人导向和各种柔性制造系统中 ,其中图像特征的准确匹配始终是一个难题。推导了共极性线方程 ,采取相关匹配和特征匹配相结合的方法来提高图像匹配的速度和精度 ,利用建模估计得到匹配像点的精确坐标 ,使三维... 立体视觉测量广泛应用于机器人导向和各种柔性制造系统中 ,其中图像特征的准确匹配始终是一个难题。推导了共极性线方程 ,采取相关匹配和特征匹配相结合的方法来提高图像匹配的速度和精度 ,利用建模估计得到匹配像点的精确坐标 ,使三维测量精度达到目标距离的 1/10 0 0 展开更多
关键词 立体视觉测量 图像匹配 机器人 FMS
原文传递
基于改进Census变换和动态规划的立体匹配算法 被引量：46
11
作者 祝世平 闫利那 李政 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第4期208-216,共9页
为降低双目立体匹配算法在视差不连续区域和噪声干扰情况下的误匹配率,提出了一种基于改进Census变换和动态规划的立体匹配算法。采用支持区域为十字交叉形状窗口且设有噪声容限的改进Census变换进行代价计算,提高了单像素匹配代价的可... 为降低双目立体匹配算法在视差不连续区域和噪声干扰情况下的误匹配率,提出了一种基于改进Census变换和动态规划的立体匹配算法。采用支持区域为十字交叉形状窗口且设有噪声容限的改进Census变换进行代价计算,提高了单像素匹配代价的可靠性;利用引导图滤波器快速有效地完成代价聚合;在视差选择阶段,设计了一种改进的动态规划算法,消除了扫描线效应,提高了匹配速度和正确率;经过视差后处理得到最终视差图。实验结果表明,该算法在Middlebury测试平台上的平均误匹配率为5.31%,在低纹理区域和视差不连续区域均能得到准确的视差,运算复杂度低且具有较好的稳健性。 展开更多
关键词 机器视觉 立体匹配 Census变换 动态规划 引导图滤波 视差
原文传递
曲线描述的一种方法:夹角链码 被引量：34
12
作者 赵宇 陈雁秋 《软件学报》 EI CSCD 北大核心 2004年第2期300-307,共8页
提出了一种有效的曲线编码和描述方法——夹角链码.夹角链码的思想框架是:首先将曲线用一串有方向的等长度的线段来表述,根据相邻线段之间的夹角差形成一串角度序列,即夹角链码来描述这条曲线.描述曲线的直线段的数目由面积法则来决定,... 提出了一种有效的曲线编码和描述方法——夹角链码.夹角链码的思想框架是:首先将曲线用一串有方向的等长度的线段来表述,根据相邻线段之间的夹角差形成一串角度序列,即夹角链码来描述这条曲线.描述曲线的直线段的数目由面积法则来决定,并且待处理的曲线将被分割成相等数目的线段.该方法最大的一个优点是曲线的描述具有平移、拉伸和旋转的不变性.该方法的一个实际应用在于,将某一个地区的合成孔径雷达(synthetic aperture Radar,简称SAR)图像与地图相匹配. 展开更多
关键词 曲线描述 曲线编码 夹角链码 面积法则 合成孔径雷达图像
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数字图像相关法测量金属薄板焊接的全场变形 被引量：42
13
作者 胡浩 梁晋 +1 位作者 唐正宗 卢岗 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第7期1636-1644,共9页
提出了一种基于数字图像相关法和双目视觉技术的全场三维变形测量方法来测量金属薄板焊接过程中的高温变形。首先,提出一种基于种子点的高精度图像匹配算法求解相关匹配非线性优化初值。然后,介绍了三维坐标重建以及三维位移、三维应变... 提出了一种基于数字图像相关法和双目视觉技术的全场三维变形测量方法来测量金属薄板焊接过程中的高温变形。首先,提出一种基于种子点的高精度图像匹配算法求解相关匹配非线性优化初值。然后,介绍了三维坐标重建以及三维位移、三维应变的求解算法。最后,借助于VC++6.0开发环境,研制了用于薄板焊接全场变形测量的实验系统。为验证本文方法在材料力学性能实验方面的可行性,利用标准材料试验机和自主研制的图像采集装置设计了钢试件的标准拉伸实验,并采用Q235板材件进行了焊接变形测量实验。实验表明:本文方法的应变测量精度为0.5%,与引伸计的测量结果基本相当;与传统的测量方法相比,提出的方法可以更全面、更直观地测量金属薄板在整个焊接过程中的三维位移场和应变场,并且测得的3个方向的位移变化曲线过渡自然、数据合理,是研究焊接变形规律的有效手段。 展开更多
关键词 双目视觉 图像相关法 种子点匹配 薄板焊接 全场变形
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基于自适应双阈值的SURF双目视觉匹配算法研究 被引量：41
14
作者 罗久飞 邱广 +2 位作者 张毅 冯松 韩冷 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第3期240-247,共8页
双目视觉系统广泛应用于现代物流,其中高效精准的匹配定位算法是实现快速有序物流作业的关键技术基础。为缩短特征点匹配时间,提高匹配准确率,提出了一种基于加速稳健特征的自适应阈值匹配定位算法。首先采用加速稳健特征算法分别对左... 双目视觉系统广泛应用于现代物流,其中高效精准的匹配定位算法是实现快速有序物流作业的关键技术基础。为缩短特征点匹配时间,提高匹配准确率,提出了一种基于加速稳健特征的自适应阈值匹配定位算法。首先采用加速稳健特征算法分别对左右图像提取特征向量,应用自适应双阈值最近邻法获取初始匹配对;然后在极线约束条件下筛除误匹配对;最后采用距离特征判别法与角度特征判别法进一步剔除误匹配对。条烟定位实验显示该算法的平均匹配正确率可达90%以上,且定位时间较加速稳健特征算法最多可减少40%,实验结果表明了所提算法具有高效准确的优势,对自动码垛系统具有一定的实际应用价值。 展开更多
关键词 双目视觉 极线约束 图像匹配 加速稳健特征
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基于改进梯度和自适应窗口的立体匹配算法 被引量：40
15
作者 祝世平 李政 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第1期115-123,共9页
立体匹配技术是计算机视觉领域的研究热点,由于问题本身的病态性,一直没有得到很好地解决。针对现有局部立体匹配算法精度不高以及易受光照失真影响的问题,提出了一种基于改进梯度匹配代价和自适应窗口的匹配算法。在传统梯度向量仅包... 立体匹配技术是计算机视觉领域的研究热点,由于问题本身的病态性,一直没有得到很好地解决。针对现有局部立体匹配算法精度不高以及易受光照失真影响的问题,提出了一种基于改进梯度匹配代价和自适应窗口的匹配算法。在传统梯度向量仅包含幅度信息的基础上,引入相位信息,并对原始匹配代价进行变换,进一步消除异常值;利用图像结构和色彩信息构建自适应窗口进行代价聚合;提出了一种局部视差直方图的视差精化方法,获得了高精度的视差图。实验结果表明,所提算法在Middlebury测试平台上平均误匹配误差为6.1%,且对光照失真条件具有较高的稳健性。 展开更多
关键词 机器视觉 立体匹配 梯度匹配代价 自适应窗口 光照失真
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一种快速双目视觉立体匹配算法 被引量：39
16
作者 狄红卫 柴颖 李逵 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第8期2180-2184,共5页
针对目前双目视觉立体匹配算法计算量过大、实时性不强的问题,提出了一种平行配置系统的快速立体匹配算法。利用两幅视图的差异将视图分为特征点和非特征点,然后对特征点采用WTA(winner-take-all)方法进行匹配,而对非特征点只进行简单... 针对目前双目视觉立体匹配算法计算量过大、实时性不强的问题,提出了一种平行配置系统的快速立体匹配算法。利用两幅视图的差异将视图分为特征点和非特征点,然后对特征点采用WTA(winner-take-all)方法进行匹配,而对非特征点只进行简单的验证,最后得出致密的视差图。该算法利用视差的分段连续性,大大减少了运算量。实验结果表明,该算法提取的特征点集中于视差不连续区,与目前其它基于区域的匹配算法相比,该算法得到的误匹配像素百分比与其它算法相当,而计算速度却提高了一个数量级,并且边缘特征较好,是一种有效可行的高实时性立体匹配算法。 展开更多
关键词 图像处理 双目视觉 立体匹配 WTA 视差
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计算机立体视觉研究的进展 被引量：14
17
作者 钱曾波 邱振戈 张永强 《测绘学院学报》 北大核心 2001年第4期267-272,共6页
计算机立体视觉是运用两个或多个摄像机对同一景物从不同位置成像并进而从视差中恢复深度 (距离 )信息的技术。在几十年的发展中 ,计算机立体视觉已形成了自己的方法和理论。文中系统地叙述了计算机立体视觉的研究现状 。
关键词 立体视觉 影像匹配 计算机 视差 摄像机 距离感知技术
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基于SURF算法的绿色作物特征提取与图像匹配方法 被引量：36
18
作者 张志斌 赵帅领 +1 位作者 罗锡文 魏凤岐 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第14期172-178,共7页
由于田间环境的复杂性,绿色作物特征提取与匹配仍然是基于双目视觉技术农田作物三维信息获取急需解决的关键技术之一。该文首先在RGB空间进行图像分割滤波处理。然后,采用SURF算法旋转不变性分两步获取绿色作物特征点对:第一步采用Hess... 由于田间环境的复杂性,绿色作物特征提取与匹配仍然是基于双目视觉技术农田作物三维信息获取急需解决的关键技术之一。该文首先在RGB空间进行图像分割滤波处理。然后,采用SURF算法旋转不变性分两步获取绿色作物特征点对:第一步采用Hessian矩阵检测作物特征点,运用非极大值抑制法和插值运算寻找、定位极值点;第二步确定特征点主方向,采用描述算子进行特征点提取。最后,运用最近距离比次近距离法进行特征点匹配,并采用全约束条件滤除错误的匹配点对。同时将SURF和SIFT法进行对比分析,通过对不同光照、土壤的田间条件下芥蓝、芹菜、白菜13组图像进行试验,结果表明采用SUFR和SIFT法绿色作物特征提取率均值分别为1.2%、3.3%,双目视觉系统左、右作物图像特征正确匹配率的均值分别为94.8%、92.4%,时间消耗均值分别为4.6s、4.8s。采用SURF优越于采用SIFT法,这为进一步进行农业机械3D视觉导航或基于无线传感器网络的田间作物在线三维信息准确获取提供可借鉴思路和方法。 展开更多
关键词 机器视觉 匹配 作物 RGB空间 三维信息
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基于深度卷积神经网络的双目立体视觉匹配算法 被引量：33
19
作者 肖进胜 田红 +2 位作者 邹文涛 童乐 雷俊锋 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第8期171-177,共7页
对于基于块进行立体匹配的深度学习方法而言,网络结构的设计对匹配代价的计算至关重要,同时,卷积神经网络(CNN)在图像处理时的耗时问题也亟待解决。提出一种基于"缩小型"网络的CNN立体匹配方法。利用CNN训练左右图像块的相似... 对于基于块进行立体匹配的深度学习方法而言,网络结构的设计对匹配代价的计算至关重要,同时,卷积神经网络(CNN)在图像处理时的耗时问题也亟待解决。提出一种基于"缩小型"网络的CNN立体匹配方法。利用CNN训练左右图像块的相似性,计算出立体匹配的匹配代价。其中,CNN特征提取阶段,通过对每个层增加相应的批归一化层,可以使训练使用更大的学习率,加快网络训练收敛速度。另外,网络设计中全连接层采用"逐层缩小"的形式,结合上述网络优化和损失函数改善,在保证精度的同时提高了运行速度。使用KITTI数据集对算法进行验证,实验结果证明,相比目前国内外先进方法,本文算法在精度方面有一定优势,相比部分方法,速度有较大提升。 展开更多
关键词 机器视觉 立体匹配 匹配代价 相似性学习 卷积神经网络
原文传递
基于平行双目立体视觉的测距系统 被引量：31
20
作者 刘盼 王金海 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2012年第A02期162-164,共3页
基于计算机视觉的理论基础,在PC机上搭建出了平行双目立体视觉测距系统的实验平台,在前人的基础上对传统的标定方法进行了改进,实现了双目摄像机的标定,并采用特征点匹配领域的热点与难点算法尺度不变特征变换(SIFT)特征匹配算法实现了... 基于计算机视觉的理论基础,在PC机上搭建出了平行双目立体视觉测距系统的实验平台,在前人的基础上对传统的标定方法进行了改进,实现了双目摄像机的标定,并采用特征点匹配领域的热点与难点算法尺度不变特征变换(SIFT)特征匹配算法实现了立体匹配,恢复出物体的深度信息。通过实验与计算,最终验证了该方法理论分析的正确性及实践的可行性。 展开更多
关键词 机器视觉 摄像机标定 立体匹配 三维重建
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