直线提取

摘要： 随着国家信息化建设不断深化,测绘地理信息新技术蓬勃发展,三维GIS平台得到广泛深入应用,跨领域技术融合更加频繁、紧密,智慧城市、智慧矿山、智慧工地等概念应运而生,集实景三维、视频监控、云计算、大数据、智能分析等技术于一体的智慧工地管理系统成为重大工程项目多技术融合应用研究的热点。实景三维可以提升工程现场虚拟现实效果,视频监控能够协助施工现场安全监管、调查取证。但视频监控存在分布离散、视频庞杂、关联性差等诸多问题,无法有效、直观、准确地掌控现场的实时动态,视频资源利用率低。本文以某核电智慧工地项目为例,研究一种基于GIS平台的实景三维与视频融合技术方法,将二维监控视频同实景三维环境进行有效关联,实现实景三维场景实时动态可视化监控,应用于核电项目的施工建设和工程管理。

摘要： 经典LSD直线提取算法仅采用图像的灰度信息,未充分考虑R,G,B彩色通道中的梯度差异,导致部分重要直线检测率低且连续性较差的问题,文中提出基于多通道梯度特征的彩色图像直线提取方法。首先计算彩色图像的R,G,B通道的梯度值及其对应的灰度图像的梯度值,然后取梯度的最大值及其对应的梯度方向作为初始梯度值,最后通过区域生长和直线拟合完成直线检测。采用多幅York城市图像数据库中的图像和真实影像进行实验,结果表明文中方法在彩色图像中的直线提取效果优于经典LSD直线提取算法,提取结果中直线信息更丰富,连续性更好。

摘要： 在石油地质领域中,裂缝研究是油气勘探的重点。而且,岩心裂缝统计参数分析的准确程度,对油气勘探开发和提升采收率都有着一定程度的影响。由于岩心裂缝中存在大量的交叉裂缝,会对裂缝的统计和计算裂缝的分布特征造成影响。因此,本文在识别岩心裂缝的基础上,通过改进Freeman链码直线检测算法,对细化后的交叉裂缝骨架进行分离;通过分离的裂缝骨架对整个交叉裂缝进行分离。实验结果证实,该算法能较好地对交叉裂缝进行分离。

摘要： 在石油地质领域中,裂缝研究是油气勘探的重点.而且,岩心裂缝统计参数分析的准确程度,对油气勘探开发和提升采收率都有着一定程度的影响.由于岩心裂缝中存在大量的交叉裂缝,会对裂缝的统计和计算裂缝的分布特征造成影响.因此,本文在识别岩心裂缝的基础上,通过改进Freeman链码直线检测算法,对细化后的交叉裂缝骨架进行分离;通过分离的裂缝骨架对整个交叉裂缝进行分离.实验结果证实,该算法能较好地对交叉裂缝进行分离.

摘要： 随着机械臂在越来越多的场合扮演着重要的角色,准确的抓取位置检测是整个机械臂系统顺利完成任务的关键,为此提出一种以整个图片为输入直接输出结果的端到端实时检测方案.物体的抓取点位置会影响到该物体的抓取角度,基于此给出了一种两阶段预测方案将这两个要素分开预测.首先,建立一个卷积神经网络预测物体的抓取点位置;然后,以抓取点位置为中心采集原图像中的一个方形区域.针对这一区域利用Canny算法以及Hough变换进行边缘提取和直线检测,并提出一种主方向提取算法,分析得到直线,进而确定物体的角度和抓取时平行夹持器张开的间距.抓取位置检测算法给出了基于RGB图像预测的较好准确率,神经网络与传统方法的结合使用也为以后的研究提供了参考.

摘要： 为了解决复杂光照环境下斑马线识别的困难,提高基于视觉的交通标志识别系统的识别效率,文中设计了一种不均匀光照下斑马线的识别与处理方法.首先将原图转化为灰度图,可以消除不同光照颜色的影响和减少数据量;然后对灰度图做直方图均衡化,可以消除不均匀光照的影响;再将其转化为二值图像,可以再次减少数据量并突出斑马线的特征.对二值图像做腐蚀处理可以消除噪声,然后再做膨胀处理,可以填补斑马线的空隙.使用Canny算子提取斑马线的边缘,然后将边缘图像转换到Hough域,即可获得图像中的直线信息.根据这些直线信息就可以计算出图像中是否有斑马线.实验结果表明,文中设计的方法对在不均匀光照条件下的斑马线的识别率达到96.25％,有较高的识别率和识别效率.

摘要： 在同时定位与地图构建(SLAM)系统中,基于3维激光雷达点云数据的闭环检测由于描述子计算困难而极具挑战.为此,本文提出一种结构化环境下可用于闭环检测的基于结构单元软编码的新型3维激光雷达点云描述子.针对3维激光雷达点云的稀疏性和独立性导致的3维空间线段提取困难的问题,首先通过几何滤波的方法提取3维空间中垂直于地面的线段,用于保留3维空间的结构信息;然后,基于线段的空间几何关系构建结构单元集合,并通过软编码技术计算特征向量,作为3维激光雷达点云的描述子;最后,通过两帧点云描述子的匹配实现闭环检测.在KITTI公开数据集和自采数据集上的对比实验,验证了本文方法在时效性和鲁棒性等方面均优于主流的3维激光闭环检测方法.

摘要： 提出了一种基于单站光测图像的空间目标姿态估计方法.该方法采用Otsu阈值分割方法对空间目标光测图像进行目标和背景分割,利用LSD直线检测算法提取空间目标太阳能帆板的直线特征,结合测站观测空间目标的跟踪信息,采用面面交会方法解算出卫星太阳能帆板中轴线在指定坐标系下的姿态信息,完成空间目标的指向估计.通过仿真验证了所提算法的性能,表明该算法能够有效地实现空间目标在指定坐标系下的姿态估计.

摘要： 提出了一种基于单站光测图像的空间目标姿态估计方法。该方法采用Otsu阈值分割方法对空间目标光测图像进行目标和背景分割,利用LSD直线检测算法提取空间目标太阳能帆板的直线特征,结合测站观测空间目标的跟踪信息,采用面面交会方法解算出卫星太阳能帆板中轴线在指定坐标系下的姿态信息,完成空间目标的指向估计。通过仿真验证了所提算法的性能,表明该算法能够有效地实现空间目标在指定坐标系下的姿态估计。

摘要： 高分辨率遥感影像中边缘信息丰富,传统的Hough直线检测算法容易出现误检。本文提出了一种基于记忆的Hough直线提取算法,通过在Hough变换过程中对像素坐标位置信息的记忆,避免了Hough反变换带来的计算消耗和计算误差。算法推导出了累积矩阵伪峰存在的判定准则,从而能够准确检测直线的存在性,同时还能够得到直线段的完整描述。基于绝对坐标转换的并行设计方案大大减少了计算过程中的通信,取得了线性加速比。

摘要： 本文提出一种简单有效的直线提取算法,在以下方面对Nevatia算法进行了修正:(1)采用Canny算子检测图像边缘,并对边缘图进行进一步的细化处理,使之严格具有单象素宽度;(2)提出一种快速的边缘跟踪算法用于边缘连接;(3)通过边缘扩展和合并共线直线消除边缘间隙的影响.实验结果表明,该算法具有实现简单、速度较快、能消除间隙、对噪声不敏感、各向同性等优点,对各类图像均取得了满意的直线提取结果.

摘要： 准确提取直线在图象处理和分析领域具有重要意义.针对多直线提取方法提取的直线存在断裂和欠连接的缺陷,本文提出用直线的相似性解决断裂问题,用直线交点和图象角点的位置关系解决欠连接问题.通过对大量各类型的图象进行实验,本方法能较好的解决上述两个问题,能较完整的提取出直线.比起传统方法,具有明显的改善.

摘要： 无人机视觉位姿估计系统是基于视觉辅助的无人机自主着陆系统的关键组成部分.针对无人机自身的特点以及着陆时的飞行环境,本文提出了一种机载单目视觉位姿估计系统方案,该方案在跑道宽度已知的条件下,利用图像中地平线以及两条跑道边缘线的信息,可以估计出无人机的高度、侧偏以及3个姿态角参数.文中给出了系统结构,并以 DSP芯片为核心处理器,对直线提取、位姿估计等算法进行了实现.半物理仿真结果表明,该方案实现的机载单目视觉位姿估计系统可以获得无人机的高度、侧偏以及3个姿态角参数,在精确性和实时性上均满足无人机自主着陆的要求.

摘要： 从提高处理速度的角度对标准Hough变换进行了研究，通过预存储权值矩阵避免了Hough变换复杂耗时的三角函数运算，设计了压缩率更高的权值矩阵存储结构，利于用硬件电路并行实现。本文的研究为直线提取算法的实现方式提供一种有益的参考。

摘要： 本文介绍了一种从比赛录像中自动提取禁区线和球门线的方法.作为足球比赛场景的三维重建和视频解说系统的一部分,提取的结果可用于摄像机定标和球场的重建.本文使用了数学形态学、Hough变换、最小二乘法等多种方法,可以从复杂的足球比赛录像中自动提取出所有禁区线和球门线的直线参数.实验结果表明,此方法对类似背景的直线提取非常有效,可满足摄像机定标和球场重建的需要.

摘要： 本文提出了一种基于直线的室内移动机器人视觉定位方法。将摄像机固定安装在移动机器人上，并使摄像机的光轴近似垂直于天花板。提取天花板图像中的直线作为特征，利用直线的方向计算计机器人的前进方向，再利用机器人移动前后两帧图像中直线位置的变化推算出机器人的位置。本文采用RANSAC方法利用一组直线计算直线方向，避免了Hough变换提取直线不稳定和误差大的问题，并且在有遮挡的情况下，也计算出准确的直线方向，具有很好的鲁棒性。由于直线匹配难度大，本文不需要建立准确的前后两帧直线匹配关系，而是利用RANSAC方法从所有可能的直线位置变化量中计算出准确的直线位置变化量，从而推算出移动机器人的位置。

摘要： 本文提出了一种基于直线的室内移动机器人视觉定位方法。将摄像机固定安装在移动机器人上，并使摄像机的光轴近似垂直于天花板。提取天花板图像中的直线作为特征，利用直线的方向计算计机器人的前进方向，再利用机器人移动前后两帧图像中直线位置的变化推算出机器人的位置。本文采用RANSAC方法利用一组直线计算直线方向，避免了Hough变换提取直线不稳定和误差大的问题，并且在有遮挡的情况下，也计算出准确的直线方向，具有很好的鲁棒性。由于直线匹配难度大，本文不需要建立准确的前后两帧直线匹配关系，而是利用RANSAC方法从所有可能的直线位置变化量中计算出准确的直线位置变化量，从而推算出移动机器人的位置。

摘要： 本文提出了一种基于直线的室内移动机器人视觉定位方法。将摄像机固定安装在移动机器人上，并使摄像机的光轴近似垂直于天花板。提取天花板图像中的直线作为特征，利用直线的方向计算计机器人的前进方向，再利用机器人移动前后两帧图像中直线位置的变化推算出机器人的位置。本文采用RANSAC方法利用一组直线计算直线方向，避免了Hough变换提取直线不稳定和误差大的问题，并且在有遮挡的情况下，也计算出准确的直线方向，具有很好的鲁棒性。由于直线匹配难度大，本文不需要建立准确的前后两帧直线匹配关系，而是利用RANSAC方法从所有可能的直线位置变化量中计算出准确的直线位置变化量，从而推算出移动机器人的位置。

摘要： 本文提出了一种基于直线的室内移动机器人视觉定位方法。将摄像机固定安装在移动机器人上，并使摄像机的光轴近似垂直于天花板。提取天花板图像中的直线作为特征，利用直线的方向计算计机器人的前进方向，再利用机器人移动前后两帧图像中直线位置的变化推算出机器人的位置。本文采用RANSAC方法利用一组直线计算直线方向，避免了Hough变换提取直线不稳定和误差大的问题，并且在有遮挡的情况下，也计算出准确的直线方向，具有很好的鲁棒性。由于直线匹配难度大，本文不需要建立准确的前后两帧直线匹配关系，而是利用RANSAC方法从所有可能的直线位置变化量中计算出准确的直线位置变化量，从而推算出移动机器人的位置。

摘要： 本发明提供的一种直线型耕作田埂的无人机遥感提取方法，包括：1)先采集单时相耕地无人机序列图像，得到其正射影像和数字表面模型后，利用数字表面模型计算地表粗糙度，通过阈值分割将其二值化、形状指数滤波候选田埂线，再以正射影像进行植被分割的二值化图为掩膜剔除植被的影响，然后形态学运算获取耕作田埂线栅格二值图；2)对所提取的耕作田埂利用霍夫变换检测其上的点，再对这些点实施标记、排序、去冗余和修缮步骤，然后将点按照所述田埂连接为多段线(即耕地田埂线)。本发明步骤简洁明了，自动化程度较高，有利于快速提取耕地的耕作田埂。

摘要： 本发明公开了一种电力刀闸图像中直线段提取方法，首先对目标图像进行预处理，预处理包括边缘检测、二值化、形态学处理和图像细化等步骤；利用Hough算法对预处理后的目标图像进行直线检测，将检测结果作为先验直线段；再获取距离先验直线段较近的点集，进行基于最小二乘法的直线拟合，得到粗拟合直线；将距离粗拟合直线进一步处理得到精拟合直线段；利用Mean‑shift算法对精拟合直线段进行距离聚类，从而将位置相似的直线段剔除，得到去重直线段；最后通过Mean‑shift算法对去重直线段进行角度聚类。本发明的方法提升了电力刀闸图像中直线段提取的完整性，也提高了直线段提取的准确率。

摘要： 本发明公开了一种直线段轮廓提取方法，包括：对整幅图像进行边缘提取、连通域分析，获取多个边缘点集；挑选出初始点集及其对应的直线L；查找其他边缘点集中同属于直线L上的点，获得备选点集；再从除备选点集以外的点集搜索其他备选点集；对各个备选点集确定最小外接矩形；解算最小外接矩形内的各点位于直线段轮廓有效区域的概率值g；利用概率值g判断是否保留点集Q；对各个被保留的点集Q分别进行直线拟合；依照任意两直线间截距差值筛选小于阈值B的点集Q，将其合并，记为同一直线段轮廓上的点；本发明方法提取直线段轮廓的精度和准确性更高、速度更快。

摘要： 本发明公开了一种基于直线引导特征提取的视觉SLAM建图方法，其包括1)通过相机实时拍摄环境图像；2)对图像进行高斯滤波；3)提取图像中的线段特征；4)基于步骤3)中提取到的线段特征提取图像中的ORB特征点；5)构建八叉树地图。本发明方法中提取的线段特征与实际吻合度相对于现有方法更好，在提取出的线段特征引导下再结合自适应阈值算法，使得提取的ORB特征点分布更合理，为后续构建地图准确快速的判断关键帧和降低位姿估计累计误差打下了良好基础，能让进行闭环校正的闭环轨迹的精度更高，能提高建图准确度；且通过对三维点云进行Z轴方向的直通滤波和整体的体素滤波，缩短了八叉树地图的转化时间，保证了算法的实时性。

摘要： 本发明公开了一种基于直线引导和自适应阈值的ORB特征提取方法，其包括步骤：I)提取出图像中的线段特征；II)沿第i条线段的长度方向对第i条线段进行等距的预选点划分；III)对每个预选点进行ORB特征提取的自适应阈值计算；IV)根据自适应阈值采用ORBSLAM中的特征点提取算法对每个预选点进行ORB特征提取。本发明基于直线引导和自适应阈值的ORB特征提取方法，其不仅能在线段的端点、线段间交点、纹理丰富的区域提取处较多的特征点，而且能相比于现有ORBSLAM算法能在线段中部、低纹理区域提取出更多的特征点，使得特征点数量更多且分布更合理。

摘要： 本发明公开的一种匀速直线运动刚性小目标提取方法，属于运动目标提取领域。针对现有技术在提取运动目标时，提取结果不准确及时空一致性差的问题，本方法首先将前景图像根据运动参数进行亚像素对齐，以求解一个一致的形状；其次，利用相关方法对不同帧上的前景进行运动估计，获取到更加准确的运动估计结果；最后，将基于匀速运动的运动估计和基于刚体的模型相结合，以实现对具有匀速运动刚性小目标的提取任务。本发明可应用于视频监测等领域，用于提取监测视频中的特定的刚性目标。

摘要： 本发明提供一种基于边缘点编组的改进直线提取方法，涉及图像处理与分析技术领域。本发明通过对待处理影像I进行预处理后得到二值化边缘图像I2，定义当前像素点影像的8邻域；图像I2中第一行、第一列、最后一行和最后一列的点不参与后续运算；由I2第二行开始，从左至右开始扫描，获取数据点集i，其中i＝1,2，…，n；对数据点集i进行Hough变换，通过判断参数ρ和θ，得到待合并直线集合BL和直线提取结果CL；进一步判断集合BL中的直线是否应该合并；将最终得到集合C为最终的直线提取结果。本方法提高了边缘点分组效率，大幅减少直线提取过程的耗时，直线提取效率更高。

摘要： 一种基于快速直线提取的网格中特征点的提取方法，在网格图像中快速准确地提取出特征点的坐标。实施步骤如下：首先对图像进行二值化处理，将初始的彩色图转换为灰度图，减少计算量；然后依次对图像进行腐蚀膨胀变换、高斯滤波，消除干扰和噪声；利用Canny算子对预处理后的图像进行边缘检测，得到网格轮廓，然后利用改进的Hough变换进行快速直线提取，得到一个直线的集合；根据直线的斜率将该集合分为两类，减少求交点运算的次数；把互相垂直的线段两两联立求得交点坐标，得到特征点的集合；设置一个阈值对提取到的特征点集进行聚集，消除干扰，最后得到精确的特征点的集合。本方法的特征点提取更快、更精确，同时能够消除干扰，容错性能更好。

摘要： 本发明公开了一种基于PROSAC与筛选合并的改进EDLines直线提取方法，包括步骤：1)对图片进行高斯滤波，以平滑图像；2)计算图片中每个像素的梯度方向和梯度大小；3)遍历每个像素，选取在梯度方向上梯度值大于或等于相邻像素梯度值的像素，定义为锚点，4)连接锚点，形成边缘像素链；5)对每条边缘像素链剔除噪声点，拟合线段；6)对步骤5)得到的线段进行筛选和合并。本发明方法与现有的EDLines相比较其在非特征处提取的短线段更少，抗噪声干扰能力更强；本发明方法还对提取的线段进行筛选和合并处理，将断裂的线段合并为较长的线段，还原出的线段与实际吻合度更好，直线特征提取的准确度更高。

摘要： 本发明公开了一种基于傅里叶变换的图像直线提取方法，包括以下步骤：1)对图像进行二维傅里叶变换，获取空间频谱信息；2)根据空间频谱信息，获取直线的方向参数；3)根据直线的方向参数，在距离参数上搜索最优值，进行直线提取。本发明基于傅里叶变换的图像直线提取方法抗干扰性强，稳定性好。本发明中傅里叶变换实际上求解并利用了直线的整体梯度，代替了原有的逐点梯度，抗噪声性能强，从而能稳定可靠地提取出直线。