线特征

摘要： 针对机器人同步定位与导航系统中,空中无人机执行地面任务灵活性差、地面无人车视野易被遮挡等问题,采用基于视觉同步定位与地图构建(SLAM)的空地协同导航方法;针对现有空地协同导航系统中无人机多视角下的视差问题,提出了3D-2D线特征匹配方法;针对图像轮廓还原程度较差的问题,将无人机关键帧拼接后的边缘图像与SLAM地图进行基于轮廓相似度的融合。地面无人车通过视觉标靶对自身定位,并融合激光雷达局部地图的方法实时修正地图,完成路径规划。通过仿真进行测试,证明了方案的可行性和方法的有效性。

摘要： 由于室内长廊等弱纹理场景下点特征匹配效果差,线特征匹配成为了特征匹配研究领域新的热点。现有线特征匹配算法如LSD在弱纹理场景下表现不佳,提取了大量无效特征如重复描述的线特征、断连的线特征、长度过短无法参与匹配的线特征。为此,本文针对LSD进行研究改进,提出了Light-LSD,改进了特征重复、特征断连、特征过短等问题。实验结果表明,在弱纹理场景下Light-LSD可以剔除大量无效特征,使总特征数量减少60%,提高算法整体运行效率。Light-LSD对于SLAM等依赖特征匹配等技术有很大研究价值。

摘要： 卫星拒止条件下无人机与着陆场站之间的相对位置与姿态测量技术是无人机安全回收、重复使用的关键.惯性/视觉导航方法综合了惯性导航、视觉测量的优势,同时克服了惯性误差发散,视觉测量盲区等问题.针对无人机着陆过程中点特征提取精度易受天气、飞行距离和高度等因素影响的问题,提出了一种基于线特征的无人机自主着陆惯性/视觉导航方法.通过识别机场跑道左右边线与中线,计算由这三条平行线确定的消隐点及消隐线方程,建立基于线特征的视觉相对测量模型,通过坐标系间的转换关系解算无人机在机场坐标系下的位姿,并与惯性导航结果进行数据融合,引导无人机安全着陆.经机载飞行试验验证,所提方法中无人机着陆垂向精度可达10 m,侧向精度达5 m,结果表明了所提方法的有效性.

摘要： 为实现精准的图像多目标捕获与跟踪,提出基于双视线特征感知编组的多目标跟踪方法.利用自由形状线特征涵盖的丰富信息,使用双视线特征感知编组方法将线特征匹配结果当作计算条件,推算已匹配的每对线特征左右视差均值,将方位相近、左右视差均值接近的线特征视作一组,明确各组线特征作用窗口,代人时差收敛均值,实现多目标特征匹配;代入联合概率数据关联算法,构建改进粒子滤波模型,让粒子权值呈现出测量值与目标轨迹的关联概率,确保各目标跟踪轨迹持续性,并完善轨迹初始点与终点,增强跟踪时效性.仿真结果表明,所提方法能很好地处理车辆交叉引发的错误匹配问题,在交叉或遮挡等复杂情况下,依旧可以快速准确地同时对多个目标车辆进行跟踪.

摘要： 基于特征点的视觉里程计在点特征稀少的环境下难以得到足够的匹配点对,从而导致相机运动估计失败,因而提出采集人造环境中特征明显的边缘作为线特征来提高视觉里程计算法的稳定性.采用深度相机获取的RGB图像进行LSD线特征提取,推断线特征对应的图像位置的深度信息,避免深度缺失,将线段上的2D点反投影为3D点,拟合3D点为三维直线,利用线特征匹配关系进行位姿估计.此外在位姿优化部分进行改进,利用拟合直线过程中的最佳过点,以及重投影的线段与观测线段的角度误差信息,推导了误差关于位姿扰动的雅克比矩阵,在图优化时利用重投影误差优化相机位姿,拓展了传统的优化方法.基于TUM缺少点特征的数据集的实验结果表明所提出的线特征视觉里程计方法相比ORB-SLAM2的轨迹估计精度提高63％,并能完整地跟踪轨迹.实验结果表明所提出算法在欠特征点环境中表现出了较高的精度和稳定性.

摘要： 针对基于点云构建的建筑物模型通常存在的表面凹凸不平、边缘锯齿等现象,以及建筑物模型中存在的视觉效果不佳的问题,本文提出了一种基于倾斜影像三维线特征约束的三维模型优化方法.该方法以重叠区域为依据对线段进行质量评估与筛选.然后采用选权迭代思想对三维线段进行择优重构,以三角网为单元进行平面拟合与模型表面的纠正与优化,以三维线段为辅助对模型边缘的三角网进行纠正与优化.采用无人机倾斜摄影数据进行实验,将本文方法与Poisson表面重建方法进行了比较,结果表明本文方法有效地消除了平面凸包和边缘锯齿,边缘精度优化至1像素以内,平面精度优化至0.5像素,模型总体精度比Poisson表面重建方法提升了近1倍.此外,对比现有的完全基于点云模型重建算法,本文方法极大地改善了模型的视觉效果,保持了三维模型平面与边缘的特征,模型的边缘和表面精度都得到了提升.

摘要： 在视觉SLAM系统中,闭环检测是非常重要的一个模块,它主要用于解决移动机器人在位置估计时随时间漂移的问题.移动机器人搭载相机在场景中运动,通过前端视觉里程计估计自身位姿和场景地图点坐标.视觉里程计历史时刻的估计误差会传递到下一时刻,导致一段时间后估计的结果出现累计误差,闭环检测可有效减少该累计误差.针对传统基于点特征的视觉SLAM闭环检测在点稀缺环境下精度和鲁棒性较差的问题,提出结合环境权重点线特征的闭环检测系统.该系统相比传统的基于点特征的闭环检测算法,系统鲁棒性更强,检测精确度更高.

摘要： 针对机载LiDAR在电力线巡查中存在电力线点云点密度低、易被高地物遮挡、对多个平行结构的电力线探测能力不足等缺陷,基于车载LiDAR的技术优势,分析将车载LiDAR技术应用于农村电力线巡查工作的可行性.从车载点云中提取电力线,首先利用轨迹数据根据设定的路面坡度和高差移除地面点云,然后利用二维Hough变换在投影水平面内提取直线特征,采用基于空间距离的聚类方法分离出单股电力线,最后使用悬链线模型对电力线进行矢量重建.从某一段农村车载LiDAR点云中提取电力线进行试验,采用单次扫描点云的提取结果的漏检率为7.9％,错检率为5.3％,说明使用车载LiDAR技术提取电力线是可行的.若采用多次扫描数据还可进一步降低漏检率,提高单根电力线的模型精度.

摘要： 针对基于点特征的SLAM算法对实际环境描述运算量大的缺陷,提出了基于二分法的线特征SLAM仿真算法.通过判断机器人点到线特征直线的垂足所在位置选择不同的计算顺序,避免了直接求解带来的较大运算量.算法分析表明,该SLAM算法可以减少运算量,提高计算速度,并增强机器人的构图定位能力.基于该算法进行了仿真实验,实验结果表明,该算法有效地提高了运算速度,使得机器人可以更好地完成构图定位任务.

摘要： 基于局部描述子的掌纹识别方法因具有计算量小、无需训练等优点而受到越来越多的关注.韦伯局部描述子WLD(Weber Local Descriptor)是基于心理学中韦伯定律的新兴局部描述子,本文首次将韦伯局部描述子引入掌纹识别领域,并根据掌纹含有丰富线特征的特点,提出更符合掌纹识别的线特征韦伯局部描述子LWLD(Line Feature Weber Local Descriptor).线特征韦伯局部描述子首先采用MFRAT或Gabor滤波器对掌纹图像进行线性滤波,生成方向图Φ和能量图E;之后对能量图E进行韦伯差励滤波生成差分激励图ξ;最后基于方向图Φ和差分激励图ξ构造线韦伯特征直方图,并基于线韦伯特征直方图进行掌纹特征识别.基于PolyU Ⅱ掌纹库和Cross-sensor掌纹库,将本文方法和目前其他基于局部描述子的典型掌纹识别方法进行对比,结果表明本文方法具有更高的识别率和更强容错性.

摘要： SAR图像和光学图像中同名特征的提取和匹配十分困难，线特征相对比较容易提取。本文提出了一种基于线特征的图像配准方法，该方法利用直线段端点到直线段的距离和两条直线段的中心距离定义了直线段对空间位置一致性度量，将两幅图像的配准问题转化为计算图像中直线段对空间位置关系一致性最大值问题，并使用遗传算法进行全局搜索来获取配准参数。由于正确配准的直线段对在目标函数中有着极大的贡献，孤立直线得到了很好地抑制，因此本文方法鲁棒性较好，少量的直线段也能收敛于正确的配准参数。实验结果表明，本文的图像配准方法有效可行，配准结果能达到像素级精度。

摘要： 本文介绍了基于GIS的飞行器定位系统的基本原理。提出了一种基于地理信息系统的匹配定位方法。详细讨论了一种数字影像与GIS矢量数据的匹配方法。该方法采用了局部最优与整体匹配相结合的匹配策略，利用数字影像上提取的线特征作为匹配的共轭实体，以线特征的角度、线特征的长度、相交线特征之间的夹角等作为匹配的匹配实体，以构造代价函数作为相似性测度，通过计算匹配实体间的相似性测度来实现共轭实体间的精确匹配。

摘要： 针对传统的单一尺度轮廓数据简化方法,在总结小波变换方法的基础上,提出了基于曲率小波变换的多尺度分析方法,不仅解决了单一尺度无法有效去除切片轮廓存在的冗余数据和噪声,而且由于线特征剧烈波动而导致轮廓特征点检测困难,拟合精度差等的问题也得到有效的解决.

摘要： 线阵推扫式是一种非常重要的遥感卫星成像方式,法国SPOT系列卫星、印度的IRS系列卫星以及美国的IKONOS和QuickBird等卫星都属于线阵推扫式遥感卫星.针对线阵推扫式卫星定位方法的分析,将定位方法的分析归纳为几何模型纠正和图像配准纠正两种主要的处理方式,并对其中的关键技术:几何模型纠正选择、线特征提取和线特征配准等进行了技术分析与比较,最后对线阵推扫式卫星定位技术的研究趋势进行了展望.

摘要： 在Radon变换的基础上,利用机场目标和背景的雷达成像知识对Radon变换的结果进行后处理,以便可靠地提取雷达图像中的机场目标.为了对机场进行定位,文中给出了一种确定线特征端点的简单有效的方法.

摘要： 本发明公开了一种钢芯铝绞线耐张线夹特征标定压接质量评估方法，该方法为：采用X射线检测装置获取架空输电线路重要跨越杆钢芯铝绞线塔耐张线夹DR检测影像，采用拍照方式获取架空输电线路剩余部分钢芯铝绞线耐张线夹处拍照图片，剩余部分耐张线夹数量远大于重要跨越耐张线夹数量，对获得的DR检测影像和拍照图片并进行比对评估钢芯铝绞线耐张线夹压接质量，压接质量评估时，首先DR检测影像进行钢芯铝绞线耐张线夹特征标定；然后测量无人飞机照片影像；最后根据前两步的结果对钢芯铝绞线耐张线夹进行特征比对。本发明能够对整条线路钢芯铝绞线耐张线夹的压接质量进行快速评估，检测精确性高，劳动强度大大降低，而且不需要停电操作。

摘要： 本发明公开了基于齿轮特征线统一模型的齿轮接触线测量与评价方法，包括：建立齿轮特征线统一模型；建立基于齿轮特征线统一模型下的齿轮接触线模型；基于齿轮特征线统一模型下测量齿轮接触线；定义齿轮接触线评价指标；齿轮接触线误差计算；齿轮接触线误差质量评价。该方法在传统渐开线测量的基础上增加沿齿轮轴向的运动，或者是在传统螺旋线测量的基础上增加沿齿轮径向的运动。该方法定义齿轮接触线的评价指标和符号：接触线总偏差、接触线形状偏差、接触线倾斜偏差，为后续的齿面质量评价提供基础。该方法基于测得的齿轮接触线，根据计算得到的偏差值和接触线本身的公差值来计算左右齿面的质量等级，进而评定齿面质量。

摘要： 本发明属于图像处理领域，具体涉及一种基于线特征简化的侧扫声呐线特征匹配改进方法。本发明主要包括两大步骤：对提取的线特征进行简化处理以及线特征之间的匹配。侧扫声呐图像由于自身的特点，在提取线特征之后，在某些区域会存在过多相似度极高的线特征，通过线特征的简化处理将多条相似度极高的线特征简化，最终确定最少数量线特征代表待处理区域的提取特征，线特征匹配利用射影变换找到对应特征。本发明首先将提取的线特征进行简化处理，可以更简洁描述图像特点，也更有利于提高后续线特征匹配率和匹配速度；基于简化特征的基础上，利用射影变换实现线特征在匹配图像中的映射，通过设计线特征之间的匹配约束条件来完成线特征之间的匹配。

摘要： 本发明公开利用等值线数据提取槽脊特征点与槽脊特征线的方法、天气图分析方法。本发明提供在等值场数据中提取槽脊特征点的方法。该方法对于非闭合等值线，根据等值线上每3点的夹角对3点进行取舍，将选取的点组成序列S，根据S的弧线特征确定槽脊特征点。本发明提供利用等值线数据提取槽脊特征线的方法，在提取槽脊特征点基础上，分三种方案识别其槽/脊点性质，再依距离条件对槽/脊点作归簇运算，最后利用贝塞尔曲线拟合同簇所有槽/脊点得到槽/脊线。本发明提供两种方法在天气图、地形图分析中的应用，与一种天气图分析方法。本发明方法能够同时识别槽点与脊点、生成槽线与脊线，算法效率高、结果准确，所得槽脊线无交叉且美观。

摘要： 本发明公开了一种基于EDLines线特征的车道线检测方法，该车道线检测方法采用EDLines算法提取线段，估计近场灭点并用灭点筛选近场线段；然后建立线段关系图，根据线段关系图进行深度优先遍历和路径检验，生成车道线的候选路径；最后通过路径长度和初始线段斜率确定左右车道线。本发明基于EDLines线特征检测线段，并利用快速深度优先遍历方法生成车道线的候选路径，可以在嵌入式设备和移动设备上实时实现。

摘要： 本发明基于线激光的激光刻型线特征提取方法属于激光测量技术领域，涉及一种基于线激光的激光刻型线特征提取方法。该方法针对大型航空壁板类零件化铣区激光刻型加工位置的线激光检测，基于中值滤波和小波阈值去噪对获取的原始信号进行数据预处理，获得平滑稳定信号。采用自适应曲线拟合还原线激光位置工件随形曲线以及刻型凹槽曲线准确形状；通过所获得的工件随形曲线以及刻型凹槽曲线方程确定凹槽上沿边界特征点，采用对中求平均的方式获得凹槽精确特征点。该方法具有很高的鲁棒性，提取出来刻型线的特征点位置精确，最终拟合出的刻型线轮廓曲线也满足与数模进行对比的要求，对指导工件加工与装配具有很大意义。

摘要： 本发明属于图像处理领域，具体涉及一种基于线特征简化的侧扫声呐线特征匹配改进方法。本发明主要包括两大步骤：对提取的线特征进行简化处理以及线特征之间的匹配。侧扫声呐图像由于自身的特点，在提取线特征之后，在某些区域会存在过多相似度极高的线特征，通过线特征的简化处理将多条相似度极高的线特征简化，最终确定最少数量线特征代表待处理区域的提取特征，线特征匹配利用射影变换找到对应特征。本发明首先将提取的线特征进行简化处理，可以更简洁描述图像特点，也更有利于提高后续线特征匹配率和匹配速度；基于简化特征的基础上，利用射影变换实现线特征在匹配图像中的映射，通过设计线特征之间的匹配约束条件来完成线特征之间的匹配。

摘要： 本发明公开利用等值线数据提取槽脊特征点与槽脊特征线的方法、天气图分析方法。本发明提供在等值场数据中提取槽脊特征点的方法。该方法对于非闭合等值线，根据等值线上每3点的夹角对3点进行取舍，将选取的点组成序列S，根据S的弧线特征确定槽脊特征点。本发明提供利用等值线数据提取槽脊特征线的方法，在提取槽脊特征点基础上，分三种方案识别其槽/脊点性质，再依距离条件对槽/脊点作归簇运算，最后利用贝塞尔曲线拟合同簇所有槽/脊点得到槽/脊线。本发明提供两种方法在天气图、地形图分析中的应用，与一种天气图分析方法。本发明方法能够同时识别槽点与脊点、生成槽线与脊线，算法效率高、结果准确，所得槽脊线无交叉且美观。

摘要： 本发明公开了一种基于EDLines线特征的车道线检测方法，该车道线检测方法采用EDLines算法提取线段，估计近场灭点并用灭点筛选近场线段；然后建立线段关系图，根据线段关系图进行深度优先遍历和路径检验，生成车道线的候选路径；最后通过路径长度和初始线段斜率确定左右车道线。本发明基于EDLines线特征检测线段，并利用快速深度优先遍历方法生成车道线的候选路径，可以在嵌入式设备和移动设备上实时实现。

摘要： 本发明提供了一种基于极线约束的单目线特征地图构建方法，包括以下步骤：1.对相邻两帧图像K