几何矩

摘要： 机器人作业环境复杂、物料的随机摆放使得目标识别与定位精度低、实时性差,提出改进几何矩的移动机器人目标识别;采用RGB-D相机进行图像采集与深度信息获取;提出了基于HSV的改进自动阈值与形态学相结合的分割算法对目标物料进行识别,根据HSV颜色空间的特点结合Otsu算法对物料目标进行分割,通过高斯滤波与形态学低通滤波器OC-CO对分割后的目标进行滤波降噪和补全处理;提出了Graham与旋转卡壳相结合的算法寻找最小外接矩来获取目标物料的准确位姿;实验结果表明算法具有较高的准确性和鲁棒性。

摘要： 针对牙刷分拣中的定位问题,在确定牙刷位置的基础上采用深度学习实现牙刷姿态识别.对牙刷图像进行去噪增强,通过阈值分割提取感兴趣区域,计算图像的几何矩获得牙刷的方向角和外接矩形,以外接矩形的中心作为牙刷位置.用矩形框内的牙刷图像训练残差网络模型,当模型正确率达到要求时保存该模型,用于判断图像中牙刷的姿态.测试结果表明,该方法可以快速准确地实现牙刷的位置确定与姿态识别,为机器人分拣提供牙刷位姿信息.

摘要： 提出一种基于图像几何矩和材料质心与凸包质心形成矢量线角度的定位方法.当材料是不规则形状时,计算输入区域的几何矩得到椭圆,使用几何矩的0阶和1阶矩计算出材料区域的质心,再计算质心到区域轮廓距离最长的点,通过该距离最长的点,给原本没有方向性的椭圆赋予正方向,旋转角度为正方向长轴和水平坐标轴的夹角.当材料是规则对称图形时,通过计算输入区域的质心和区域凸包重心形成的矢量线和水平轴的夹角,计算材料旋转角度.理论分析和实验结果表明:该定位方法简单灵活,定位精度和定位速度均在预期范围内.

摘要： 基于矩方法及其理论,提出了一个基于几何矩的形状匹配算法,用于识别CAD模型中具有相似形状特征的几何体。该算法采用一组满足平移、旋转、缩放不变性的几何矩不变量对三维几何体的形状特征进行描述,并根据形状特征向量的相似程度评估几何体之间的相似性。为提高几何矩计算的准确性和效率,对CAD模型的三角面片数据进行了预处理,并采用递归算法实现各阶几何矩的快速计算。形状匹配算法被应用于CAE软件的相似几何体拾取中,能够通过GUI交互的方式实时拾取与目标几何体形状特征相似的几何体,取得了良好的应用效果。

摘要： 基于矩方法及其理论,提出了一个基于几何矩的形状匹配算法,用于识别CAD模型中具有相似形状特征的几何体.该算法采用一组满足平移、旋转、缩放不变性的几何矩不变量对三维几何体的形状特征进行描述,并根据形状特征向量的相似程度评估几何体之间的相似性.为提高几何矩计算的准确性和效率,对CAD模型的三角面片数据进行了预处理,并采用递归算法实现各阶几何矩的快速计算.形状匹配算法被应用于CAE软件的相似几何体拾取中,能够通过GUI交互的方式实时拾取与目标几何体形状特征相似的几何体,取得了良好的应用效果.

摘要： 为了提高机器视觉对纱筒图像识别检测的准确率,课题组提出了一种参数可调均值迁移滤波算法.在图像采样过程中,先对源图像进行锐化处理,再对图像空间窗口与颜色窗口同时进行卷积操作,筒子纱的边缘轮廓得到完整保留,且通过滤波处理去除图像噪声;采用Canny算子边缘检测,完成对筒子纱的轮廓提取;几何矩计算轮廓质心和横纵比过滤判别筒子纱的放置状态.实验结果表明:该方法在图像处理过程中准确、可靠,能够满足图像识别检测的要求.

摘要： 针对降维解构分析的多尺度图像处理容易造成高维信息的破碎与损失这一问题,建立了一种基于图像几何矩的非降维连续尺度解构模式,并在此模式下构建了10组非降维解构模型.模型以单通道图像为应用对象,以几何矩为算子,以不同尺度窗口下矩运算产生的特征值为基础对原始信息进行非降维解构.10组解构结果呈现均衡模式和增长模式两种形态.代入多尺度分割算法验证证明,基于图像几何矩的非降维连续解构分析可以提升多尺度分割精度,且增长模式下的解构信息对于图像分割更有利.%Dimensionality-reduction analyses are effective to deconstruct image completely, but also destructive for high-dimension information of image.Therefore, this study proposes a 2-dimension multiscale image deconstruction mode to solve this problem which is based on geometric moment.In this mode, 10 groups of 2-dimension multiscale deconstruction models are built.Models use single channel image as target, use different geometric moments as operators, use different scales of windows as operand, and use moment calculation to get eigenvalues.Based on eigenvalues, multiscale models are built.According to statistics analysis, 10 models are in two patterns, which are equilibrium pattern and growth pattern.Result shows that 2-dimension multiscale image deconstruction analysis could improve the accuracy of multiscale image segmentation, and growth pattern models are more effective than equilibrium pattern models.

摘要： 根据汽车插片保险丝的形状特征,基于机器视觉与OpneCV开源视觉库设计汽车插片保险丝定位算法.通过对采集到的汽车插片保险丝图像进行处理,计算出汽车插片保险丝的位置与角度.算法核心为通过计算汽车插片保险丝轮廓的几何矩求取位置信息,并结合最小外接矩形与汽车插片保险丝的形状特征求取角度信息.试验结果表明,该算法能够准确检测出图像中汽车插片保险丝的位置及角度信息,具备一定的应用价值.

摘要： 根据汽车插片保险丝的形状特征,基于机器视觉与OpneCV开源视觉库设计汽车插片保险丝定位算法。通过对采集到的汽车插片保险丝图像进行处理,计算出汽车插片保险丝的位置与角度。算法核心为通过计算汽车插片保险丝轮廓的几何矩求取位置信息,并结合最小外接矩形与汽车插片保险丝的形状特征求取角度信息。试验结果表明,该算法能够准确检测出图像中汽车插片保险丝的位置及角度信息,具备一定的应用价值。

摘要： 目的提高包装卷材图像的检测速度与精度,以实现快速在线检测。方法预先对几副标准样本图像进行拼接,将得到拓展的样板图像作为动态模板的母版。检测过程中,首先计算待测图样中心区域经简化的图像几何矩,并在前述样板中的一段区间内搜寻最佳匹配位置。再以该位置为中心,在样板图像上划分出与待测图样相同大小的区域作为动态模板,最后利用图像差影法实现缺陷检测与识别。结果二阶简化几何矩能有效减少运算量,动态模板可显著提高卷材图像检测速度,以电子元器件包装卷材载料带为检测对象对所提出的方法进行了测试,在较高分辨率条件下检测速度不低于2 m/s。结论该算法可满足包装卷材快速在线检测需求,对提高相位不确定性图像检测速度有一定参考意义。

摘要： 曲线的压缩与化简是制图综合领域的一个基础问题，近几十年来，这个问题得到了大量研究，并提出了众多算法，较具代表性的有Douglas-peucker法、Visvalingam法、Li-Openshaw法等。尽管曲线化简算法的种类繁多，然而，纵观这些算法，它们都需要有阈值的参与，且这些阈值又常常是诸如垂距、角度、面积、弧长等绝对标量，这就导致这些算法严重依赖于曲线所处的地理坐标系统，当曲线所处的地理坐标系统发生改变或者并不能确切知道其所在的地理坐标系统时，这些算法的阈值就难以设定，只有反复测试阈值，才能得到想要的化简结果，显然，这给算法的使用者带来了不便。针对上述问题，本文通过分析在不同化简阶段化简曲线与原始曲线的在几何形状上的相似程度提出了一种基于形状相似性度量的曲线化简算法，该算法仍然采用类似于Visvalingam法进行化简，但每次当从原始曲线上删除一个顶点时，都要计算化简曲线与原始曲线的形状相似度，并将所计算出的形状相似度作为阈值，由于形状相似度的计算完全取决于化简曲线与原始曲线在形状上的相似程度，因此它与曲线所处的地理坐标系统无关，无论曲线所处的坐标系统如何发生改变，只要所设定的阈值大小没有发生变化，都将得到相同的化简结果。这里，形状相似性的度量是采用几何矩的方法，同时又对该方法进行了改进。根据几何矩的定义，在计算几何矩时，必须首先对曲线进行等距离离散化，使得曲线上的顶点均匀等距分布，这就会面临这样一个问题，即如何确定曲线上顶点的距离间隔，若间隔过小，则会严重影响算法效率，若间隔过大，又会影响相似度计算结果的准确性，对此，本文提出了一种解决方法，根据该方法可将原始曲线上的顶点投影到化简曲线上，在不改变化简曲线形状的前提下，使得化简曲线的顶点数目仍与原始曲线的顶点数目相同，且顶点的分布情况也与原始曲线顶点的分布情况相似，这样也就无须对曲线进行等距离离散化，大大减少了计算量，且所计算得到的几何矩也准确可靠。

摘要： 矩是图像处理、模式识别和计算机视觉中的通用技术之一.本文逐一介绍了几何矩和正交矩的各种快速算法,并对其性能进行了评估.几何矩快速算法包括图像变换、Delta方法、拐点方法、Green定理法、图像块表示法、可重构网格法、SIMD阵列法和VLSI算法.与几何矩相比,正交矩快速算法种类较少.

摘要： 针对工业CT虚拟检测系统对零件表面点云数据提取的高精度要求，引入了基于矩的亚体素边缘检测算法，同时通过与基于Otsu的阈值分割预处理环节相结合，大火减少了待处理点的数目，在很大程度上提高了原始算法的处理速度。最后把该方法应用于航空发动机叶片仿真模型的检测中，结果表明本算法检测精度可达0.2个像素以内，速度较原始算法提高约4倍，满足了工业CT虚拟检测系统的速度和精度两方面的要求。

摘要： 针对工业CT虚拟检测系统对零件表面点云数据提取的高精度要求，引入了基于矩的亚体素边缘检测算法，同时通过与基于Otsu的阈值分割预处理环节相结合，大火减少了待处理点的数目，在很大程度上提高了原始算法的处理速度。最后把该方法应用于航空发动机叶片仿真模型的检测中，结果表明本算法检测精度可达0.2个像素以内，速度较原始算法提高约4倍，满足了工业CT虚拟检测系统的速度和精度两方面的要求。

摘要： 针对工业CT虚拟检测系统对零件表面点云数据提取的高精度要求，引入了基于矩的亚体素边缘检测算法，同时通过与基于Otsu的阈值分割预处理环节相结合，大火减少了待处理点的数目，在很大程度上提高了原始算法的处理速度。最后把该方法应用于航空发动机叶片仿真模型的检测中，结果表明本算法检测精度可达0.2个像素以内，速度较原始算法提高约4倍，满足了工业CT虚拟检测系统的速度和精度两方面的要求。

摘要： 针对工业CT虚拟检测系统对零件表面点云数据提取的高精度要求，引入了基于矩的亚体素边缘检测算法，同时通过与基于Otsu的阈值分割预处理环节相结合，大火减少了待处理点的数目，在很大程度上提高了原始算法的处理速度。最后把该方法应用于航空发动机叶片仿真模型的检测中，结果表明本算法检测精度可达0.2个像素以内，速度较原始算法提高约4倍，满足了工业CT虚拟检测系统的速度和精度两方面的要求。

摘要： 在基于内容的图象检索(CBIR)中,形状是图象的主要低层特征之一.人们虽已经提出了许多表示形状的方法,然而大多数方法都要假定知道形状的边界信息,在一般情况下,形状的边界是无法获取的.基于区域的描述子不但适用于一般形状,而且具有很强的抗噪声和抗失真能力.通过对下列4种区域形状描述符的研究和比较:几何不变矩(GMD),Legendre矩(LMD)、Zernike矩(ZMD)以及正交的Fourier-Mellin矩(OFMMD),并在一个由400多幅图象组成的形状库上进行的检索试验表明,从计算复杂度、稳健性、分层表示以及检索性能来考虑,Zernike矩是4种矩当中最适合于进行形状检索的描述符.

摘要： 在基于内容的图象检索(CBIR)中,形状是图象的主要低层特征之一.人们虽已经提出了许多表示形状的方法,然而大多数方法都要假定知道形状的边界信息,在一般情况下,形状的边界是无法获取的.基于区域的描述子不但适用于一般形状,而且具有很强的抗噪声和抗失真能力.通过对下列4种区域形状描述符的研究和比较:几何不变矩(GMD),Legendre矩(LMD)、Zernike矩(ZMD)以及正交的Fourier-Mellin矩(OFMMD),并在一个由400多幅图象组成的形状库上进行的检索试验表明,从计算复杂度、稳健性、分层表示以及检索性能来考虑,Zernike矩是4种矩当中最适合于进行形状检索的描述符.

摘要： 在基于内容的图象检索(CBIR)中,形状是图象的主要低层特征之一.人们虽已经提出了许多表示形状的方法,然而大多数方法都要假定知道形状的边界信息,在一般情况下,形状的边界是无法获取的.基于区域的描述子不但适用于一般形状,而且具有很强的抗噪声和抗失真能力.通过对下列4种区域形状描述符的研究和比较:几何不变矩(GMD),Legendre矩(LMD)、Zernike矩(ZMD)以及正交的Fourier-Mellin矩(OFMMD),并在一个由400多幅图象组成的形状库上进行的检索试验表明,从计算复杂度、稳健性、分层表示以及检索性能来考虑,Zernike矩是4种矩当中最适合于进行形状检索的描述符.

摘要： 在基于内容的图象检索(CBIR)中,形状是图象的主要低层特征之一.人们虽已经提出了许多表示形状的方法,然而大多数方法都要假定知道形状的边界信息,在一般情况下,形状的边界是无法获取的.基于区域的描述子不但适用于一般形状,而且具有很强的抗噪声和抗失真能力.通过对下列4种区域形状描述符的研究和比较:几何不变矩(GMD),Legendre矩(LMD)、Zernike矩(ZMD)以及正交的Fourier-Mellin矩(OFMMD),并在一个由400多幅图象组成的形状库上进行的检索试验表明,从计算复杂度、稳健性、分层表示以及检索性能来考虑,Zernike矩是4种矩当中最适合于进行形状检索的描述符.

摘要： 本发明公开了一种基于Zernike矩抗几何攻击的可逆鲁棒水印方法，该方法包括下述步骤：计算原始图像的Zernike矩，采用量化水印方法进行水印嵌入，处理Zernike正反变换过程中存在的失真信息并判断图像是否受到攻击；判定为图像未受到攻击时，采用可逆水印方法提取失真信息，利用该图像的Zernike矩提取量化水印并恢复原始图像；判定为图像受到攻击时，计算受到攻击后带有水印信息图像的Zernike矩，进行量化水印提取得到水印信息。本发明解决了Zernike矩变换过程存在大量累计误差而无法实现可逆鲁棒水印的问题，在未受到攻击时可以提取水印和恢复原始图像，在受到攻击时可以有效提取出水印，对几何攻击和常规信号处理有更强的鲁棒性。

摘要： 本发明公开了一种基于Zernike矩抗几何攻击的可逆鲁棒水印方法，该方法包括下述步骤：计算原始图像的Zernike矩，采用量化水印方法进行水印嵌入，处理Zernike正反变换过程中存在的失真信息并判断图像是否受到攻击；判定为图像未受到攻击时，采用可逆水印方法提取失真信息，利用该图像的Zernike矩提取量化水印并恢复原始图像；判定为图像受到攻击时，计算受到攻击后带有水印信息图像的Zernike矩，进行量化水印提取得到水印信息。本发明解决了Zernike矩变换过程存在大量累计误差而无法实现可逆鲁棒水印的问题，在未受到攻击时可以提取水印和恢复原始图像，在受到攻击时可以有效提取出水印，对几何攻击和常规信号处理有更强的鲁棒性。

摘要： 本发明提供了基于嵌入式的几何特征与Zernike矩结合的圆心定位装置与方法，属于飞行器地面仿真领域。本发明基于嵌入式的几何特征与Zernike矩结合的圆心定位装置与方法利用几何特征可以降低噪声干扰，消除孤立点和噪声点；采用基于Zernike矩的亚像素边缘定位算法，可以是测量不受图像平移或尺寸变化的影响，提高测试结果的鲁棒性；充分运用被测物体在平面内做二维运动这一条件，合理选取单目相机的安装位置，可以大大简化位置解算中必需的坐标变换过程，有效地减少了位置解算程序的运行时间，使得单目位置测量在实时性要求较高场合下的应用成为可能。

摘要： 本发明公开了一种基于不变矩几何校正的彩色图像水印检测方法，该方法在含水印图像校正的过程中，计算待检测图像的8个低阶四元数指数矩的幅值，并令其作为训练特征，结合最小二乘支持向量机理论，对样本进行训练，得出训练模型，从而进行几何校正，由于结合了四元数指数矩和支持向量机理论，使得该系统能够有效的提高数字水印鲁棒性，同时保证了数字水印的不可感知性和水印的信息量，且该方法具有计算简单等特点，增强了其用于数字图像作品版权保护的实用性。

摘要： 本发明涉及一种图像中目标物体的几何矩的计算方法和计算装置，包括采用硬件描述语言获取包含目标物体的图像对应的图像数据流；获取图像尺寸和目标物体像素尺寸，按照预设数据流动方向，根据图像尺寸和目标物体像素尺寸对图像数据流进行图像遍历，并分别计算在每次图像遍历时的图像几何矩数据集；根据在每次图像遍历时的图像几何矩数据集，分别计算得到图像数据流在图像遍历时的实际几何矩并输出，并从所有实际几何矩中，提取出目标物体对应的目标几何矩并输出。本发明提供一种纯硬件的解决方法，实现对图像数据流的遍历计算，并以流水线的方式输出每个遍历计算的实际几何矩，不占用CPU处理能力，并能保证计算精度和实时性。

摘要： 本发明公开了基于几何图像矩的有限角度锥形束CT图像重建方法，步骤依次为，将获得的锥形束投影数据转化为已知Radon数据、获得已知Radon数据的投影几何矩变换、根据已知Radon数据的投影几何矩变换中计算出几何图像矩、根据几何图像矩估计出未知Radon数据的投影几何矩变换、经逆变换求出未知Radon数据、将步已知Radon数据和未知Radon数据进行数据拼合，获得补全的三维Radon数据并重建CT图像。本发明能够在减小扫描范围的条件下重建出符合临床诊断要求、高质量的锥形束CT图像。

摘要： 本发明公开一种图像几何矩和中心矩快速计算方法，包括数字滤波器栅格设计、几何矩计算、质心计算和中心矩计算在像素时钟下，将图像数据置入流水线结构设计的数字滤波器栅格中，数字滤波器栅格在像素时钟及四倍频时钟下进行规则迭代计算，将数字滤波器栅格不同节点的输出耦合起来，得到图像的几何矩；质心计算以几何矩计算结果为输入数据、在像素时钟下进行质心计算，将几何矩的输出耦合起来，得几何矩；中心矩计算的输入数据来自几何矩计算和质心计算数据，将几何矩和质心的输出耦合起来，得到图像中心矩。它具有占用逻辑资源少、计算速度快的特点，在目标识别与检测领域具有很好的使用价值。

摘要： 本发明公开一种图像几何矩和中心矩快速计算结构，由数字滤波器栅格、几何矩计算单元、质心计算单元和中心矩计算单元组成，其中数字滤波器栅格，数字滤波器栅格中置入有图像数据，数字滤波器栅格在像素时钟及其倍频时钟下进行规则迭代计算；几何矩计算单元，将来自数字滤波器栅格的数字滤波器栅格不同节点的输出耦合起来，得到图像的几何矩；质心计算单元，以几何矩计算结果为输入数据、在像素时钟下进行质心计算，将几何矩的输出耦合起来，得几何矩；中心矩计算单元，输入数据来自几何矩计算单元和质心计算单元，将几何矩和质心的输出耦合起来，得到图像中心矩。它具有占用逻辑资源少、计算速度快的特点，在目标识别与检测领域有很好的使用价值。

摘要： 本发明涉及一种图像中目标物体的几何矩的计算方法和计算装置，包括采用硬件描述语言获取包含目标物体的图像对应的图像数据流；获取图像尺寸和目标物体像素尺寸，按照预设数据流动方向，根据图像尺寸和目标物体像素尺寸对图像数据流进行图像遍历，并分别计算在每次图像遍历时的图像几何矩数据集；根据在每次图像遍历时的图像几何矩数据集，分别计算得到图像数据流在图像遍历时的实际几何矩并输出，并从所有实际几何矩中，提取出目标物体对应的目标几何矩并输出。本发明提供一种纯硬件的解决方法，实现对图像数据流的遍历计算，并以流水线的方式输出每个遍历计算的实际几何矩，不占用CPU处理能力，并能保证计算精度和实时性。

摘要： 本发明公开了基于几何图像矩的有限角度锥形束CT图像重建方法，步骤依次为，将获得的锥形束投影数据转化为已知Radon数据、获得已知Radon数据的投影几何矩变换、根据已知Radon数据的投影几何矩变换中计算出几何图像矩、根据几何图像矩估计出未知Radon数据的投影几何矩变换、经逆变换求出未知Radon数据、将步已知Radon数据和未知Radon数据进行数据拼合，获得补全的三维Radon数据并重建CT图像。本发明能够在减小扫描范围的条件下重建出符合临床诊断要求、高质量的锥形束CT图像。