检索结果-内蒙古大学图书馆

激光与光电子学进展 2023年第6期60卷 80-86页

作者：赵卫东刘俊德王慢慢李丹安徽工业大学电气与信息工程学院安徽马鞍山243032

针对无人机影像匹配容易出现匹配速率低、鲁棒性差的问题,提出一种改进AKAZE(accelerate-KAZE)算法的快速图像匹配方法.首先,在特征提取阶段,使用AKAZE算法对非线性尺度空间进行构建,采用fast retina keypoint(FREAK)描述符对特征点进... 详细信息

针对无人机影像匹配容易出现匹配速率低、鲁棒性差的问题,提出一种改进AKAZE(accelerate-KAZE)算法的快速图像匹配方法.首先,在特征提取阶段,使用AKAZE算法对非线性尺度空间进行构建,采用fast retina keypoint(FREAK)描述符对特征点进行有效描述;之后,利用基于网格的运动估计(GMS)方法对所获得特征点进行预匹配,并进行鲁棒性优良的区分;最后,在随机抽样一致性(RANSAC)算法的基础上对匹配结果进行进一步筛选.为了验证所提方法的有效性,使用Oxford标准图像数据集和RSSCN7遥感图像数据集进行实验,对所提方法与改进AKAZE、ORB、KAZE、SIFT+FREAK算法进行对比,确保所提方法在保持较高准确率的同时能够实现快速的图像配准.在图像光照变化、模糊变换及压缩变换下,所提方法能够保持较好的鲁棒性,可以满足无人机影像实时匹配的需求.

关键词：图像处理特征匹配 FREAK 网格运动估计随机抽样一致性算法

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视频稳像技术及其在疲劳实验中的应用

视频稳像技术及其在疲劳实验中的应用

引用

作者：张义炫西安电子科技大学

学位级别：硕士

材料拉伸疲劳实验作为一种测试材料疲劳强度的手段,通常利用拉伸试验机对试样施加交变载荷,以模拟试样在实际使用过程中的疲劳受力情况,并利用传感器和相机记录试样在不同循环次数下的变形和破坏情况,从而得到试样在疲劳过程中的力学性... 详细信息

材料拉伸疲劳实验作为一种测试材料疲劳强度的手段,通常利用拉伸试验机对试样施加交变载荷,以模拟试样在实际使用过程中的疲劳受力情况,并利用传感器和相机记录试样在不同循环次数下的变形和破坏情况,从而得到试样在疲劳过程中的力学性能和疲劳寿命等关键参数。然而,在实验过程中试样由于受到试验机施加的交变载荷作用,在相机视窗内表现为高频抖动,不利于实验人员在线观测试样的疲劳状态。为此,本文针对材料拉伸疲劳试验中的实时视频稳像应用需求,对视频稳像技术展开深入研究,提出了一种高分辨率实时视频稳像方法。在此基础上,设计并开发了一套裂纹在线监测系统。主要研究内容与成果如下: (1)针对试样局部不均匀变形带来的运动矢量估计困难问题,提出了一种结合模板及卡尔曼滤波器的视频图像匹配方法。该方法采用网格运动估计模型,首先利用卡尔曼滤波器来预测网格顶点的匹配点位置,然后利用模板匹配来完成网格顶点的准确匹配,最后采用GPU-CPU异构并行计算技术对算法进行加速。实验表明对于分辨率为4096×3000的视频图像,网格顶点数量为20000,匹配耗时5.429ms,相较于CPU端算法加速比为316.037。 (2)针对稳定帧生成过程中精确计算网格内各像素点运动变换参数时间成本高的问题,提出了一种基于局部单应性变换的图像重映射方法。该方法通过计算每个网格的单应性矩阵来快速准确地得到网格内各像素点的运动参数,并利用GPU并行计算技术对算法进行加速。实验表明对于分辨率为4096×3000的视频图像,网格数量为23270,插值方式为双三次插值,稳定帧生成耗时2.715ms,相较于CPU端算法加速比为67.283。 (3)设计并开发了一套裂纹在线监测系统,实现对材料拉伸疲劳实验中试样的实时稳像与监测。系统硬件包括工业相机、三脚架、计算机、数据传输线以及设备箱,系统软件主要包括视频采集、实时稳像以及图像增强等模块。该系统采集的视频图像分辨率为4096×3000,稳像速率可达到100FPS。实验表明对表面复杂纹理试样视频稳像后,平均PSNR提升42.582%,平均SSIM提升69.433%;对表面简单纹理试样视频稳像后,PSNR提升29.825%,平均SSIM提升62.134%。

关键词：视频稳像疲劳实验网格运动估计局部单应性 GPU并行加速

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