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《西安电子科技大学》 2004年
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图像特征检测与运动目标分割算法的研究和实现

杨莉  
【摘要】: 本论文主要介绍了作者对计算机视觉中一些算法与实现技术的研究,主要包括图像特征要素的检测算法与实现、动态轮廓的实时检测算法以及序列图像中运动目标分割算法及其体系结构设计等。本论文的目的是研究寻找简单高效的算法和设计适用的体系结构,从而使计算理论、算法和体系结构三者结合起来,使理论成果真正走向实用。本论文的主要研究成果列举如下: 针对传统直线检测霍夫变换(Hough Transform,HT)所存在的参数空间存储量大,直线检测不精确以及图像特征点信息丢失等缺点,提出两种新的直线段检测算法:(1)提出一种基于无限对称指数滤波的HT直线段检测算法,在进行边缘检测的同时,提前精确定位边缘点的方向,减少了HT的运算量,提高了运算速度和检测精度,而且整体算法便于硬件的并行执行,使得实时处理成为可能。(2)提出图像特征点与参数点一一对应的可能性,实现了图像特征点对应于参数空间某一最优参数点,减少了参数空间的冗余量,降低了计算量,压缩了伪累积点;并将最优参数点反馈回图像平面,恢复图像特征点信息,可以检测出较短线段,修补破损直线,提高了直线检测的精度。 对MIC(Minimum Intensity Change)角点检测算法进行深入探讨,用模糊度概念进行自适应窗口插值,大大减少了以往MIC角点检测普遍采用固定窗口插值所造成的漏检和虚报概率;利用斜线上边缘点的方向连续性,有效地滤除由于图像量化误差而造成的伪角点。实验证明,新的算法明显地提高了角点检测的概率和准确度。 根据图像边缘灰度的渐变性,重新定义角点检测SUSAN(Small Univalue Segment Assimilating Nucleus)算法中小核值相似区的定义,并找到一种更为简便有效的计算小核值相似区面积的方法,在此基础上提出了RSUSAN(Redefined SUSAN)角点检测算法。相比较大多数角点检测算法,RSUSAN具有角点检测准确性高,计算简单,运算速度大为提高等优点。 在研究动态轮廓模型原理及其求解算法的基础上提出了一种新的部分最优化动态规划轮廓检测算法,保留了动态规划算法的性能和优点,但综合运算复杂度降低,运算速度大大提高。 研究序列图像中多运动目标分割所存在的问题,提出一种复杂背景下精确分割多运动目标的方法。分析和实验表明,该算法抗干扰能力强,可以有效地消除多帧间运动目标的遮挡,对复杂背景及不重叠多目标运动情况,可以精确地定位 图像特征检测与运动目标分割算法的研究和实现 各个运动目标的外轮廓。此外,该算法具有潜在的并行机制,易于实现实时运动 图像处理。 最后,为了验证本论文所提出的相关算法,我们自行设计了基于USBZ.O总 线的动态图像采集处理平台,并在其上进行了运动目标检测算法及其体系结构的 验证。实验表明,本论文所提出的算法和体系结构效果良好,具有一定的应用前 景。
【学位授予单位】:西安电子科技大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2004
【分类号】:TP391.41

【引证文献】
中国期刊全文数据库 前3条
1 陈广华;苗鹏;张宗健;陈梅倩;肖燕彩;;字轮电能表读数系统的数字识别算法[J];北京交通大学学报;2012年03期
2 李春明;李玉山;张大朴;刘洋;;基于PCA/Snake混合模型的运动目标外轮廓求解[J];模式识别与人工智能;2007年03期
3 周燕红;范红;;移动机器人视觉导航中基于Hough变换的直线检测与跟踪[J];微计算机信息;2012年06期
中国博士学位论文全文数据库 前5条
1 王义文;钢球表面缺陷检测关键技术研究及样机研制[D];哈尔滨理工大学;2010年
2 李春明;视频图像中的运动人体检测和人脸识别[D];西安电子科技大学;2005年
3 李国友;基于广义模糊集及主动轮廓线模型的图像分割方法研究[D];燕山大学;2006年
4 周兴龙;视频序列中运动目标检测与人体关节点的跟踪识别研究[D];北京体育大学;2006年
5 王鹏;基于运动视觉技术的钢球表面缺陷检测[D];哈尔滨理工大学;2008年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 张宗健;基于数字图像识别的字轮电能表读数系统研究[D];北京交通大学;2010年
2 霍富功;基于形态学的序列图像目标检测[D];中北大学;2011年
3 范学栋;基于基本矩阵的匹配算法研究[D];中南大学;2011年
4 王丰年;基于视觉注意的运动目标跟踪系统[D];杭州电子科技大学;2010年
5 丁基恒;嵌入式安瓿瓶液剂异物在线检测系统研制[D];西安建筑科技大学;2011年
6 贾书丽;舰载机位置图像测量标定算法研究[D];哈尔滨工程大学;2011年
7 刘扬;抗遮挡的运动目标跟踪算法研究[D];中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所);2011年
8 牛少平;计算机视频监控技术研究[D];西北工业大学;2006年
9 史文俊;三维重建中的特征匹配技术研究[D];南京理工大学;2006年
10 王忠;基于视觉的道路识别技术在智能小车导航中的应用研究[D];东南大学;2006年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 杨东凯,吴今培,张其善;智能交通系统及其信息化模型[J];北京航空航天大学学报;2000年03期
2 邱力为,宋子善,沈为群;直线参数检测的快速哈夫变换[J];北京航空航天大学学报;2003年08期
3 施可为,傅锡天,蔡安妮,孙景鳌;含人脸的前景在活动图像序列中的分割[J];北京邮电大学学报;2000年01期
4 黄波,杨勇,王桥,吴乐南;一种用于视频分割的快速运动估计方法[J];电路与系统学报;2001年01期
5 刘党辉,沈兰荪;视频运动对象分割技术的研究[J];电路与系统学报;2002年03期
6 黄友珍,黄艺,余兆明;基于修正分水岭算法和时域跟踪的视频自动分割[J];电视技术;2000年01期
7 吴枫,高鹏,高文;基于网格模型的运动估计技术[J];电子学报;2000年05期
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10 李峰;智能交通系统在国外的发展趋势[J];国外公路;1999年01期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 程一斌,汪松,任彬;利用弹簧模型提取物体轮廓[J];安徽大学学报(自然科学版);2001年02期
2 张坤,罗立民,舒华忠,杨芳;基于Level Set方法的Visible Human Being虚拟人图像处理[J];安徽大学学报(自然科学版);2005年04期
3 刘放;杨杨;明军;;一种时空采样矩阵的确定方法[J];安徽大学学报(自然科学版);2006年04期
4 葛西旺;;一种精确的图像拼接方法[J];安徽建筑工业学院学报(自然科学版);2007年01期
5 李景福;赵进辉;龙志军;刘诗安;;基于离散小波变换的农业图像处理研究[J];安徽农学通报;2007年03期
6 张雪飞;;基于GVF模型的蔬果图像快速分割方法[J];安徽农业科学;2010年05期
7 杨荣春;余波;;马钢厂区安防系统方案探讨[J];安徽冶金;2005年03期
8 刘立波;基于数学形态学的二值图像骨架抽取算法[J];安庆师范学院学报(自然科学版);2004年01期
9 吕英华;牛守强;;基于MATLAB的金属材料显微图像处理[J];鞍山科技大学学报;2006年03期
10 赵莹;张学东;;改进水平集的车辆检测算法[J];辽宁科技大学学报;2010年05期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 谭守标;霍剑青;郝建;王晓蒲;赵永飞;谢行恕;;高分辨率软X射线显微成像下细胞的自动提取?[A];2005年“数字安徽”博士科技论坛论文集[C];2005年
2 季铮;张剑清;詹总谦;;基于特征不变量的目标识别定位方法研究[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
3 ;A Hardware-Accelerated Segmentation Algorithm for Moving Object Generation[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
4 周佳男;;一种拓扑纹理图像的相位场模型分割算法[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
5 ;Edge Detection of Wood Defects in X-ray Wood Image Using Neural Network and Mathematical Morphology[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年
6 ;Recognition of Corners of Planar Checkboard Pattern Image[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年
7 邱雪娜;刘士荣;刘斐;朱伟涛;杜方芳;;一种基于序贯检测机制的运动目标跟踪算法[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年
8 ;An Effective Shadow Detection Approach in Traffic Scenes[A];中国自动化学会控制理论专业委员会C卷[C];2011年
9 刘吉成;汪熙;王仲;刘爱勇;;基于虚拟环境的摄像机定标中的矩阵研究[A];'2003系统仿真技术及其应用学术交流会论文集[C];2003年
10 赵建;刘伟宁;;基于主动轮廓模型的海天线检测算法[A];第九届全国信息获取与处理学术会议论文集Ⅰ[C];2011年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 王兴梅;水下声纳图像的MRF目标检测与水平集的轮廓提取方法研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 孔凡芝;引线键合视觉检测关键技术研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
3 王文标;基于视觉测量的快速再制造成形系统关键技术研究[D];大连海事大学;2010年
4 时长江;豆科类杂草种子图像识别系统研究[D];中国海洋大学;2009年
5 肖洁;视觉注意模型及其在目标感知中的应用研究[D];华中科技大学;2010年
6 韩守东;纹理建模与图切分优化方法研究[D];华中科技大学;2010年
7 莫堃;基于隐式函数的曲面重构方法及其应用[D];华中科技大学;2010年
8 涂虬;智能视觉监视中目标检测与跟踪算法研究[D];华中科技大学;2010年
9 徐萧萧;基于特征学习与特征联想的视觉跟踪算法研究[D];中国科学技术大学;2010年
10 王义文;钢球表面缺陷检测关键技术研究及样机研制[D];哈尔滨理工大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 孙涛;基于DR骨密度分析系统的研究[D];南京医科大学;2010年
2 宋抗;压缩机活塞圆度误差数字检测系统研究[D];河南理工大学;2010年
3 赵永刚;图像检索中形状描述和匹配算法研究[D];南昌航空大学;2010年
4 邓小铭;基于OpenCV的物体三维检测系统研究[D];南昌航空大学;2010年
5 陈忠翔;基于立体视觉的三维重建方法研究[D];南昌航空大学;2010年
6 宗雯雯;基于双目立体视觉的特征点匹配关键技术研究与应用[D];山东科技大学;2010年
7 唐红梅;基于辐射与空间信息的遥感图像检索[D];山东科技大学;2010年
8 贾伟洁;SAR影像与光学影像配准研究[D];山东科技大学;2010年
9 郑莉;DSP在集装箱加强板焊接定位系统中的应用[D];山东科技大学;2010年
10 徐元;基于双目立体视觉的匹配算法研究[D];山东科技大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 朱明星,张德龙;RBF网络基函数中心选取算法的研究[J];安徽大学学报(自然科学版);2000年01期
2 王华伟;李翠华;施华;韦凤梅;;视频序列中运动目标检测技术[J];兵工学报;2006年03期
3 吴一全;纪守新;尹丹艳;;双树复小波和独立分量分析的红外小目标检测[J];兵工学报;2010年11期
4 邱力为,宋子善,沈为群;直线参数检测的快速哈夫变换[J];北京航空航天大学学报;2003年08期
5 闫蓓;王斌;李媛;;基于最小二乘法的椭圆拟合改进算法[J];北京航空航天大学学报;2008年03期
6 蔡振江,王渝,张娟;采用Hough变换和灰度变化的图像角点检测法[J];北京理工大学学报;2005年09期
7 裴明涛;贾云得;;基于主动视觉的摄像机线性自标定方法[J];北京理工大学学报;2006年01期
8 严加勇,庄天戈,寿文德;高强度聚焦超声技术的发展与应用[J];北京生物医学工程;2002年04期
9 严加勇,庄天戈;医学超声图像分割技术的研究及发展趋势[J];北京生物医学工程;2003年01期
10 陈家庆;滑动轴承接触参数计算方法的分析[J];北京石油化工学院学报;1998年02期
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 刘小军;人脸识别技术研究[D];中国科学院电子学研究所;2001年
2 吴东晖;智能移动机器人的视觉导航技术[D];浙江大学;2001年
3 郑江滨;视频监视方法研究[D];西北工业大学;2002年
4 王晓红;矩技术及其在图像处理与识别中的应用研究[D];西北工业大学;2002年
5 王亮申;图像特征提取及基于内容图像数据库检索理论和方法研究[D];大连理工大学;2002年
6 孙怡;人体运动跟踪的方法与实验研究[D];大连理工大学;2002年
7 张根耀;基于动态图像分析的巡航导弹跟踪软件与算法研究[D];西北大学;2003年
8 曾吉勇;折反射全景立体成像[D];四川大学;2003年
9 杨延西;基于图像的智能机器人视觉伺服系统[D];西安理工大学;2003年
10 王慧燕;图像边缘检测和图像匹配研究及应用[D];浙江大学;2003年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 唐大江;基于图像序列的三维重建方法研究[D];汕头大学;2001年
2 刘立波;数学形态学在二值图象处理与分析中的研究及应用[D];西北大学;2002年
3 徐瑞鑫;复杂背景下实时目标跟踪与识别研究[D];中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所);2002年
4 王发牛;基于偏微分方程的图像平滑技术及其应用研究[D];安徽大学;2002年
5 刘家胜;三维重建中插值建模及其可视化的研究[D];江西师范大学;2002年
6 范莹;视频监控中运动图像检测与识别技术的研究[D];大连理工大学;2003年
7 秦磊;基于矩的图像分析和快速算法[D];东南大学;2003年
8 葛玉峰;基于机器视觉的室内模拟农药精确对靶施用系统研究[D];南京林业大学;2003年
9 李国军;基于K-L变换与模板匹配的彩色图像人脸定位[D];浙江工业大学;2003年
10 于敏;三维人体运动彩色视频分割方法研究[D];中国人民解放军国防科学技术大学;2002年
【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 黄真宝;陈阳;;图像匹配中NCC算法的一种快速实现方法[J];信息化研究;2011年02期
2 陈艳;付洋;;基于视频序列的交通检测系统[J];电子设计工程;2012年10期
3 张丽;夏世民;;计算机智能视频监控之目标跟踪的探索与研究[J];电脑知识与技术;2012年35期
4 刘娟;郝建新;;OpenCV技术在数字近景摄影测量中的应用与研究[J];城市勘测;2013年01期
5 阳建中;;基于图像处理技术的坭兴陶图像特征参数提取[J];广西科学院学报;2013年01期
6 张鹤;吴谨;吴雪垠;;结合对称差分和边界信息的运动目标检测方法[J];信息技术;2011年11期
7 高丽;;智能视频监控技术及其应用[J];黑龙江科技信息;2009年36期
8 陈炳权;刘宏立;;基于修正的Snake模型与特征对象法的多运动目标分割[J];湖南大学学报(自然科学版);2010年11期
9 肖丽君;于哲舟;周栩;郑尚;李海峰;;基于对称差分算法的视频运动目标分割[J];吉林大学学报(理学版);2008年04期
10 李宗剑;曾理;郭燕;;基于脊波运动检测的监控视频压缩方法[J];计算机工程与应用;2008年14期
中国重要会议论文全文数据库 前1条
1 李艳波;张菁;;序列图像中运动目标检测与跟踪算法研究[A];黑龙江省计算机学会2007年学术交流年会论文集[C];2007年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 王兴梅;水下声纳图像的MRF目标检测与水平集的轮廓提取方法研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 孔凡芝;引线键合视觉检测关键技术研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
3 林颖;基于水平集方法的图像分割关键技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
4 王义文;钢球表面缺陷检测关键技术研究及样机研制[D];哈尔滨理工大学;2010年
5 苑廷刚;运动视频图像多重处理技术系统在田径科研领域中的应用和创新[D];北京体育大学;2011年
6 曹红玉;基于信息融合的移动机器人定位与地图创建技术研究[D];北京邮电大学;2010年
7 赵敏;单目视觉多行人目标检测与跟踪技术研究[D];重庆大学;2010年
8 刘洪江;基于机器视觉的毛杆缺陷检测技术的研究[D];广东工业大学;2011年
9 孙正;基于图像的焊接缺陷提取与识别方法研究[D];中国矿业大学;2010年
10 王宇新;基于特征分布的图像识别方法研究与应用[D];大连理工大学;2012年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 王勇;运动背景下的目标检测算法研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 肖平;基于DM642的“行人”语义提取及应用[D];湘潭大学;2010年
3 王丽;视频流中运动对象提取与分割的研究[D];电子科技大学;2011年
4 宋英;基于CCD成像跟踪的卫星目标检测算法研究[D];西安电子科技大学;2011年
5 窦永梅;基于粒子群算法和卡尔曼滤波的运动目标跟踪算法[D];太原理工大学;2011年
6 李洪艳;智能视频监控系统中运动目标的检测和跟踪算法的研究[D];山东建筑大学;2011年
7 王文勇;基于视频分析的智能视频监控系统的研究与设计[D];电子科技大学;2011年
8 郭建勋;基于DSP的柑橘品质检测算法研究[D];天津理工大学;2011年
9 隋鑫;基于DSP的视频压缩编码与实现[D];东北石油大学;2011年
10 邹伟金;基于双目视觉的刚体自动对接系统的研究[D];南昌大学;2011年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 施可为,傅锡天,蔡安妮,孙景鳌;含人脸的前景在活动图像序列中的分割[J];北京邮电大学学报;2000年01期
2 黄波,杨勇,王桥,吴乐南;一种用于视频分割的快速运动估计方法[J];电路与系统学报;2001年01期
3 黄友珍,黄艺,余兆明;基于修正分水岭算法和时域跟踪的视频自动分割[J];电视技术;2000年01期
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9 陈燕新,戚飞虎;一组用于识别平面多边形的射影不变量[J];红外与毫米波学报;1998年02期
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【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 王耀明;;基于角点检测的图像快速配准改进算法[J];上海电机学院学报;2007年03期
2 丁辉;付梦印;;改进曲波变换的在图像角点检测中的应用研究[J];小型微型计算机系统;2008年11期
3 毛雁明;兰美辉;;角点检测方法研究[J];现代计算机(专业版);2008年10期
4 朱玉艳;尚振宏;康燕妮;来沛剑;尚晋霞;;角点检测技术研究及进展[J];电脑开发与应用;2010年03期
5 朱晖,魏洛刚,汪国有,彭嘉雄;弱目标运动参数的三维频域估计[J];华中理工大学学报;1994年05期
6 王昱,赵正校,杨硕;基于样本线搜索和霍夫变换的区域定位算法[J];红外与激光工程;1999年04期
7 张坤华,王敬儒,张启衡;多特征复合的角点提取方法[J];中国图象图形学报;2002年04期
8 谢海宴;;立体视觉中的特征点匹配算法研究[J];宿州学院学报;2006年01期
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10 赵文彬;张艳宁;;角点检测技术综述[J];计算机应用研究;2006年10期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 陈杰春;赵丽萍;郭鸣;;角点检测不确定度评定方法[A];中国光学学会2010年光学大会论文集[C];2010年
2 简丽娟;刘奇;;基于角点检测的旋转图象的拼接实现[A];中国自动化学会、中国仪器仪表学会2004年西南三省一市自动化与仪器仪表学术年会论文集[C];2004年
3 徐晓冰;袁先彪;王健;;基于边缘检测与霍夫变换的车牌分割[A];'2003系统仿真技术及其应用学术交流会论文集[C];2003年
4 熊薇薇;吴怀宇;;一种改进的角点检测算法[A];中国计量协会冶金分会2009年年会论文集[C];2009年
5 郭宏国;周铨;赵荣椿;;一种改进的基于角点检测的图像配准方法[A];第八届全国信号与信息处理联合学术会议论文集[C];2009年
6 李起成;杨猛;陈毅松;汪国平;;基于彩色圆柱的相机标定法[A];第一届建立和谐人机环境联合学术会议(HHME2005)论文集[C];2005年
7 王利强;郝莹;;一种基于Forstner算子的角点检测改进算法[A];第十四届全国图象图形学学术会议论文集[C];2008年
8 敖雪峰;武仲科;周明全;宋荣青;王燕妮;;基于角点检测的毛笔字笔画分割算法[A];图像图形技术与应用进展——第三届图像图形技术与应用学术会议论文集[C];2008年
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10 胡学龙;张根生;杨义军;;图像角点和边缘提取的相位叠合算法[A];2009年全国开放式分布与并行计算机学术会议论文集(下册)[C];2009年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 杨莉;图像特征检测与运动目标分割算法的研究和实现[D];西安电子科技大学;2004年
2 孙秋成;基于机器视觉的轴径测量[D];吉林大学;2010年
3 肖志涛;基于相位信息的图像特征检测和基于DSP的图像匹配处理机的研究[D];天津大学;2003年
4 徐玲;基于图像轮廓的角点检测方法研究[D];重庆大学;2009年
5 罗晓晖;双高斯差模型的低层次视觉尺度要素检测研究[D];重庆大学;2002年
6 侯北平;基于小波的多尺度图像处理及其在纸浆纤维检测中的应用研究[D];浙江大学;2005年
7 赵颜利;计算机视觉三维重建若干技术研究[D];南京理工大学;2007年
8 刘海容;形状的曲率表示与分解[D];华中科技大学;2009年
9 傅荟璇;运动目标识别与光电跟踪定位技术研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
10 蔡晋辉;实时自动视觉检测系统相关算法及应用研究[D];浙江大学;2005年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 刘颖;CCD/INS复合末制导中的信息对准技术研究[D];国防科学技术大学;2004年
2 贾元元;基于形状的图像数据库检索技术研究[D];西安电子科技大学;2004年
3 陈乐;基于角点的实体重构及数值流形网格自动生成方法研究[D];广东工业大学;2005年
4 郭晓晶;图像角点检测方法的研究[D];青岛大学;2009年
5 邹凤娇;摄像机标定及相关技术研究[D];四川大学;2005年
6 陈光;亚像素级角点提取算法[D];吉林大学;2009年
7 范翠翠;图像角点检测方法的研究[D];青岛大学;2008年
8 梁艳;角点检测理论及算法研究[D];华中科技大学;2010年
9 徐琨;稳健的图像拼接算法研究[D];南昌大学;2005年
10 郭晓冬;图像角点检测算法研究[D];国防科学技术大学;2007年
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