基于AgisoftPhotoscan的图像三维重建及精度研究

通过普通相机获取图像信息,计算三维空间物体的几何信息,重建和分析物体的基本原理;了解图像处理软件Agisoft Photoscan的工作流程,并设计实验;通过未检校的普通数码相机对某雕塑头像和亭子进行拍摄,使用Agisoft Photoscan软件对图像进行处理,得到三维点云数据,进行物体三维重建,验证三维重建的有效性;通过提取和实测预设对比点的三维坐标值,求取误差,验证在百幅以内的图像建模误差在1cm以内。此方法可应用到表面复杂的异形物体建模中。     

采用交替K-奇异值分解字典训练的图像超分辨率算法

采用稀疏表示的图像超分辨率算法中,双字典训练算法与字典的细节恢复能力相关,针对已有双字典训练算法使字典缺乏高频细节信息的特点,提出了一种交替K-奇异值分解字典训练算法。该算法分为训练和测试部分。在训练部分每次字典更新都采用奇异值分解所得到的向量对低高频样本块进行最佳低秩逼近,使得低高频样本块随着迭代次数的增加逐渐取得相同或者相似的稀疏表示系数。在测试过程中,测试低频样本块可以利用低频字典取得的稀疏表示系数与高频字典相乘得到高频细节信息。实验表明,与目前已有算法相比,该算法能够得到高频细节较丰富的图像,平均峰值信噪提高0.3 dB以上,结构相似度提高0.01左右。     

云环境下改进TLBO算法的图像边缘检测

针对TLBO算法在解决复杂高维问题时,表现容易陷入局部最优,多样性丢失过快等不足的问题,提出了一种基于云计算环境下改进的TLBO算法(ITLBO),并将其应用到图像边缘检测中。通过对基本TLBO算法中的‘教’与‘学’阶段进行改进,引入一种新的种群更新方法,提高算法的迭代寻优能力。利用云环境下将该方法应用到图像边缘检测中进行实际性能验证,实验仿真结果表明,该方法提取图像的边缘信息的有效性。本文研究可为智慧城市的建设提供关键技术参考。     

一种基于渐消因子的区间卡尔曼滤波器方法

在噪声环境中,运动目标发生稳态突变会降低卡尔曼滤波器的滤波性能,进而导致组合导航的可靠性降低,导航系统抗干扰能力下降,影响导航的精确度。为了提高卡尔曼滤波器性能,提高抗干扰能力和导航精度,在采用基于卡尔曼滤波器的超紧耦合同时,提出一种新型的基于渐消因子的区间卡尔曼滤波器算法。该算法通过引入渐消因子和区间矩阵对滤波器增益矩阵进行实时调整,并利用区间运算中的交集运算将各种误差源约束到交集区间,进而保证在区间运算中保真集合映射的完备性并取得最优化。结果显示,该算法能够克服原有滤波器算法的缺陷,在噪声环境中提升对稳态突变目标的跟踪能力,且在噪声中滤波器效果提高,算法计算量没有明显增加。     

利用数据引力进行图像分类

提出了一种建立在数据颗粒引力基础上的图像分类方法,此方法使用的数据颗粒质量是图像的特征（如图像的分形维）。对于每一类别训练数据颗粒集,图像特征采用训练数据颗粒集中几幅图像特征的均值m_i,用训练数据颗粒集的像幅数w_i作为它的权重,那么第i个训练数据颗粒集的质量为w_i m_i,而待检验数据颗粒是原子数据颗粒,其质量为1。假定待检验一幅图像数据颗粒j的特征为t_mj,那么第i个训练数据颗粒集与待检验一幅图像的数据颗粒j之间的距离为|m_i-t_mj|。假定有3种不同类别的图像,从各类别中取出一部分图像组成3类训练数据颗粒集,求得每类数据颗粒集特征的均值和一幅待检验数据颗粒的特征值,按公式计算每类数据颗粒集对待检验数据颗粒的引力,3个引力中具有最大引力的类别即为待检验数据颗粒的类别。实验结果表明,基于数据引力的图像分类方法具有一定的优势。     

基于分片变换的图像Copy-Move篡改检测方法

针对图像区域复制（copy-move,C-M）篡改检测方法通常面临的特征向量维度高、计算量大等问题,提出了一种基于分片变换（slicing transform,SLT）的图像C-M篡改检测方法。通过对目标图像进行SLT变换并对图像分片进行分组合并,提取每组图像分片的局部分片密度特征对图像块进行C-M篡改检测。实验结果表明,该方法提出的局部分片密度特征向量能够较好地表征图像特征,较典型的基于分块的篡改检测方法特征维度低,具有较低的时间复杂度和较高的检测率,并且对图像篡改区域的旋转攻击和缩放攻击亦具有较好的鲁棒性。     

基于全视野数字图像的能见度估算方法

基于全视野数字图像的能见度估算方法是将全视野图像大气透射率与大气能见度通过曲线拟合方法建立联系,得到估算模型进行能见度估算。首先通过历史全视野图像和对应时刻的大气能见度建立样本数据集,再利用暗原色先验理论获取全视野图像大气透射率,通过多项式拟合方法建立离散样本数据集中大气透射率与对应时刻大气能见度的关系,即全视野图像能见度估算模型,最终将所需估算时刻的数字图像输入估算模型进行能见度估算,得到大气能见度数值。结果表明:建立的基于全视野数字图像能见度估算模型在环境光照均匀时大气能见度估算值与能见度实测值有较好的一致性,可作为前向散射仪的补充观测方法,弥补其采样存在的局限性。     

特高压工程施工利用高分二号遥感影像进行水土保持远程监测研究

论述了遥感影像中图像正射校正、图像融合和支持向量机等遥感技术在国产高分二号影像中的应用,并展示了其研究成果应用于特高压工程水土保持远程监测效果。在实施中,对特高压工程施工期和试运行期分别进行监测,首先利用图像正射校正、影像融合以及支持向量机分类等遥感技术获取特高压工程水土保持远程监测各个要素面积,即施工期扰动土地总面积,试运行期扰动土地的整治面积、可恢复林草植被面积和林草类植被面积,进而计算水土保持效果评价的3个评价指标,即扰动土地整治率、林草植被恢复率和林草覆盖率。将研究成果应用于锡盟-山东特高压交流输变电施工过程中,实验结果表明,高分二号遥感影像技术能够有效应用于特高压工程水土保持远程监测,为特高压工程水保监督提供了优质低价、可长期持续的一种远程监测方法。     

以节点操作实现多边形求交的算法

根据多边形之间的交点状态确定与交点相关的节点信息,以节点操作为核心求解两多边形之间的交集。在此基础上,考虑重叠边、边边相交于边节点等情形,通过遍历交点来完成交集多边形边界的构建,从而提出一种多边形求交运算的改进算法。该算法结构简单,具有较快的计算速度和较高的效率,适合于地理信息系统中的空间叠置分析、缓冲区分析应用,对于地图制图中区域要素的截取操作也具有重要的参考价值。     

遥感图像中GPS控制点的建立

利用GPS和高精度GAMIT计算软件,沿长江建立了以宜昌、监利、锣山、武汉4个地区的遥感控制点。每个测区采用设置长时间控制点观测,将其与武昌九峰GPS观测点进行联合处理,使得每个控制点的精度高于0.5m,保证了控制点精度满足1m遥感卫星图像的纠正要求。