Three-image matching. For 3-D linear object tracking

1　ＩｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎＴｈｒｅｅｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌ(3＿Ｄ)ｌｉｎｅａｒｏｂｊｅｃｔｔｒａｃｋｉｎｇｉｓａｋｅｙｏｐｅｒａｔｉｏｎｆｏｒａｎｕｍｂｅｒｏｆｓｔｅｒｅｏｖｉｓｉｏｎａｐｐｌｉ ｃａｔｉｏｎｓ,ｆｏｒｅｘａｍｐｌｅ ,ａｕｔｏｎｏｍｏｕｓｏｎ＿ｒｏａｄｖｅｈｉｃｌｅｎａｖｉｇａｔｉｏｎ[2 ,5 ,9] ａｎｄｍｏｂｉｌｅｍａｐｐｉｎｇ[3,1 1 ,1 8] .Ｓｕｃｈｓｙｓｔｅｍｓｔｙｐｉｃａｌｌｙｅｘｐｌｏｉｔｔｗｏｓｔｅｒｅｏｉｍａｇｅｓｏｎｌｙｆｏｒｌｉｎｅａｒｏｂｊｅｃｔｔｒａｃｋｉｎｇ .Ｂｉ…     

仿射不变特征转换的运动目标跟踪方法

运动目标跟踪技术在交通管制、智能监控、GPS导航等多个领域有广阔的应用前景.本文提出一种基于经纬度和尺度的ASIFT(Affine-SIFT)跟踪算法,模拟序列图像成像时的倾斜角度,进行实时更新来去除由形变带来的过时特征信息,保证了特征的稳定,提高了配准精度.实验证明,此方法不受传感平台倾斜造成的图像仿射变形影响,能够有效处理目标由于旋转、形变而导致跟踪性能下降甚至跟踪目标丢失的问题,同时对跟踪过程中多目标的关联,也具有较好的鲁棒性,取得了良好效果.     

基于CNN和RNN的像素级视频目标跟踪算法

影像目标跟踪定位技术是当前计算机视觉领域的研究热点,目标跟踪算法也是现阶段将视频结果用于定位的薄弱环节之一.本文分析了像素级目标跟踪存在的问题,根据深度学习在图像领域的最新研究成果与视频跟踪需求,结合最新的图像分割、卷积神经网络(CNN)、循环神经网络(RNN)和加密解码结构等方法提出了一种像素级视频目标跟踪算法.使用公开数据集实现算法并设计了定量评价指标.实验结果表明该算法具有较强的像素级视频目标跟踪定位能力.     

一种采用不变矩的矢量面目标匹配方法

不变矩作为理想的形状描述子,具有平移、旋转、缩放变换不变的特点。以M.K.HU矩方法为基础,提出一种采用不变矩的矢量面目标匹配方法。该方法以7个矩不变量组成矢量面目标的特征向量,通过度量矢量面目标与候选面目标特征向量之间的欧式距离判定同名实体。对两种不同数据源中水域面目标进行匹配实验,验证该方法的有效性。     

倾斜影像自适应初始物方面元优化匹配算法

采用基于物方面元的最小二乘影像匹配方法匹配倾斜影像时,常出现深度不连续或高差较大区域影像连接点度数低或空三点过少问题。针对此问题,本文提出一种基于自适应初始物方面元的倾斜影像匹配算法。算法利用倾斜影像已有的初始内外方位元素及匹配过程中产生的物点信息,采用多片前方交会和物方差分的方法自适应计算物方面元的高程及法向量方向角初值,进而解决采用物方面元最小二乘影像匹配方法匹配地物高差较大区域的倾斜影像时,因初值不准导致在像方匹配同名点困难的问题。分别采用本文算法和物方面元初始状态为水平面元的最小二乘影像匹配方法对两组倾斜影像进行对比匹配验证。试验结果证明了本文算法的有效性。     

一种线目标豪斯多夫相似距离度量指标

相似度指标的选取及稳健与否对匹配结果的正确性至关重要。针对来自同一地区不同来源的同名实体匹配问题,从道路网同名线目标匹配实际需要出发,研究基于豪斯多夫(Hausdorff)距离的线目标几何相似距离计算方法;并对其进行改进,提出一种基于短边的中位数Hausdorff相似距离计算指标;与传统Hausdorff距离和离散Frécet距离线目标相似性度量指标做比较,实验结果得出:基于短边中位数Hausdorff距离的相似性度量指标能更客观合理地描述同名线实体之间的几何相对距离,提高同名实体匹配的正确率。     

基于ICP方法缺乏纹理物体三维曲面模型的匹配

对缺乏纹理物体建立三维模型,关键的难度在于缺乏特征点和点的坐标获得。本文采用ICP算法来对物体进行匹配,当特征点不足时,ICP算法是一个很适用的匹配方法,只需要对物体的给定点寻找最近点。为了计算目标点的坐标,利用投影器投射清晰稳定的纹理到缺乏纹理物体的表面,然后CCD相机对物体进行拍摄。通过线检测和空间前方交会解算出物体部分模型表面的空间点;并使用无需控制点的ICP方法对相互重叠的部分模型进行匹配,从而完成物体的三维重建。实验证明ICP方法对缺乏纹理物体的三维曲面匹配有效。     

3维空间数据采集方法探讨

通过对地形3维空间数据在真实世界的位置表现研究,并借鉴国外已经开展的3维空间数据采集与应用的经验．以及对国内现行的国标分类代码与图式进行分析与研究,确定3维空间数据获取所需的核心要素的内容及采集方法。将3维地形要素分为几大类,对每一大类里面各要素的可获取性进行了详细的分析。同时为了兼顾出图的需要。对所需的2维地物要素采集进行了分析。     

物方多视影像密集匹配方法

针对多视影像由于遮挡导致的匹配不确定性问题,该文提出一种特征点和物方地面元相结合的多视影像密集匹配方法。该方法利用规则格网划分的空间平面作为基础,通过特征点匹配获取同名像点和高程赋值的格网平面,为后续匹配提供初始的DSM。在此基础上,利用铅垂线轨迹法对平面上规则分布的平面元进行匹配,加密特征点匹配结果。通过对某区域UCX影像的匹配实验表明,该文提出的算法能高效、准确地得到匹配结果,特别对较大影像计算快速,适用于实时处理。     

三维激光扫描技术在船体外形测量中的试验性研究

介绍了三维激光扫描技术的测量原理,进行了21 m长船体外形测量的试验性研究,证明了其在快速、高效获取船体三维数据、提取船体型线方面有着较大的优越性。     

OpenGL 3维管线衔接处绘制的研究

3维管线建模与可视化是构建数字城市及实现管线管理信息系统中不可缺少的重要组成部分。本文介绍了利用初始点集构造管线衔接处3维模型的基本步骤,着重对OpenGL 3维管线复杂衔接处3维建模的关键问题进行了探讨。最后用实验对本文提出的理论进行了验证。实验表明,利用简单3维几何变换及基准面旋转的方法可以高效便捷地实现各种复杂管线衔接处的3维可视化,并在实际运用中取得了较好的效果。     

等值线三维显示及其并行算法

主要探讨等值线三维显示及利用并行处理提高计算速度的方法。运用多边形填充和“画家算法”,实现了等值线三维显示 ;根据等值线数据量随其属性值而变化的特点 ,设计了采用“卷帘存储法”实现负载平衡的等值线三维显示的并行算法 ;采用“结合扇入法”实现结果合并 ,并采用“运行长度压缩法”以缩短网络通讯时间。在串行机上进行的模拟实验表明 ,所设计的并行算法具有较高的效率。     

3D Zernike矩在三维地形匹配中应用

本文介绍了三维地形匹配工作原理,提出3DZernike矩在三维地形匹配中应用算法。该方法利用三维地形曲面与其3DZernike矩具有一一对应关系,计算实时恢复得到的三维地形与基准图中参考三维地形的3DZernike矩,比较这两个3DZernike矩之间欧式距离,并以欧式距离最小为最佳匹配原则实现三维地形的精确匹配。该方法充分利用3DZernike矩的性质,将三维地形匹配转换成3DZernike矩匹配。该算法对匹配地形无特殊要求,抗噪声能力强,能实现三维地形的精确匹配。     

校园三维景观建模及其飞行漫游的实现

三维景观建模技术是地理信息系统的重要发展领域。本文以AUTOCAD格式的施工设计图为基础,利用三维可视地理信息系统软件Imagis2.3,通过数据的预处理、三维建模、纹理映射,建立了福建师范大学新校区理工楼群模型,并就有关技术问题进行了讨论。     

三维场景可视化中的模型匹配方法研究

三维可视化已成为地理信息展示表达的主要方式之一。该文针对三维模型场景集成可视化中的地物模型与地形模型难以无缝匹配的问题,研究了一种基于Delaunay三角剖分的改造融合方法,通过实验验证,能够有效实现二者的紧密匹配。同时,为提高实际作业效率,该文还提出并实现了面向大范围海量三维数据组织的层—区—块—模型的4层索引机制。     

Statistical analysis of two 3-D registration and modeling strategies

The paper deals with the registration and modeling of multiple 3-D profile maps acquired from different viewpoints by light striping. We analyze the propagation of measurement and calibration errors to the registration parameters and further to the reconstructed model of the scene consisting of planar patches. The analysis is performed for two strategies. In the first strategy, the maps are registered simultaneously using the Levenberg–Marquardt method to update the registration parameters and the model computed afterwards while in the second one, the maps are registered sequentially against the model reconstructed up till then using the method of unit quaternions to update the registration parameters. Our statistical analysis thus combines the registration and modeling steps, and in registration, we determine the corresponding points either on the parametric domains of the maps or as closest points in 3-D using the information from the parametric domain to restrict the search for the closest points. We also point out the precise estimation of the covariance matrix of the solution given by the Levenberg–Marquardt method. We illustrate the results of our analysis with real data from a scale model of an urban area.     

三维基线向量与大地坐标差间的微分公式及其应用

本文导出了以直角坐标差表示的三维基线向量(ΔY XΔ ΔZ)^T与其两端点之间的大地坐标差(ΔB ΔL ΔH)^T间的微分公式。讨论了这一公式在处理GPS基线向量的坐标系统转换,某些量间的微分结构研究,误差传播,以及GPS基线向量的协方差阵到高斯平面二维向量的协方差阵转换上的应用。     

资源三号影像对地目标定位的系统误差补偿

针对资源三号影像无地面控制的对地目标定位研究的不足,该文从资源三号成像传感器的成像机理出发,通过对焦平面坐标系内CCD探元系统误差的分析,提出一种基于CCD探元系统误差补偿的资源三号影像对地目标定位方法。试验结果表明,在无需对资源三号成像传感器进行在轨几何定标的情况下,该方法可以有效消除定位结果中的系统误差,提高资源三号影像无地面控制对地目标定位精度。