形状匹配的铁路油罐车罐口视觉定位方法

1

作者 项学智 马竹山 +2 位作者 周宪坤 王路 乔玉龙 《实验室研究与探索》 CAS 北大核心 2024年第5期5-9,共5页

为了克服非均匀光照、车型以及摄像机安装位置等因素造成的罐口定位误差,提出了一种基于形状匹配的铁路油罐车罐口视觉定位方法。利用罐口为标准几何形状的特点,使用标准图像提取罐口边缘并进行形状拟合;将得到的轮廓形状作为图像识别模... 为了克服非均匀光照、车型以及摄像机安装位置等因素造成的罐口定位误差,提出了一种基于形状匹配的铁路油罐车罐口视觉定位方法。利用罐口为标准几何形状的特点,使用标准图像提取罐口边缘并进行形状拟合;将得到的轮廓形状作为图像识别模板,在待搜索图像中使用基于轮廓的归一化互相关查找目标;在搜索过程中对形状模板进行缩放,以兼容不同型号车型罐口;利用图像金字塔技术减小计算量,加快匹配速度。结果表明,所提出的方法满足误差要求,能够应用于工业现场。 展开更多

关键词 机器视觉 视觉定位 形状匹配 铁路油罐车

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一种变分偏微分多模型光流求解方法 被引量：8

2

作者 项学智 开湘龙 +2 位作者 张磊 乔玉龙 彭宇 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第1期109-116,共8页

为提高光流计算精度,在变分偏微分计算框架下,提出了一种融合多数据项模型与平滑项模型的光流计算方法,综合利用多通道彩色信息及梯度信息构建多模型数据项,利用全局平滑约束模型构建平滑项,并对数据项与平滑项分别施加鲁棒惩罚函数以... 为提高光流计算精度,在变分偏微分计算框架下,提出了一种融合多数据项模型与平滑项模型的光流计算方法,综合利用多通道彩色信息及梯度信息构建多模型数据项,利用全局平滑约束模型构建平滑项,并对数据项与平滑项分别施加鲁棒惩罚函数以去除集外点造成的影响。为解决大位移问题,在基于中值滤波的改进金字塔模型下完成多分辨率计算。基于合成与真实图像序列的数值实验表明该算法具有较好的计算精度和较高的计算效率,是一种综合性能较优的光流估计方法。 展开更多

关键词 光流 多模型 运动估计 变分法 多分辨率框架

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基于改进粒子滤波的空间红外小目标跟踪方法 被引量：9

3

作者 项学智 彭宇 +1 位作者 韩志英 席志红 《电子测量与仪器学报》 CSCD 2010年第11期1007-1011,共5页

为有效跟踪空间红外小目标,常采用基于粒子滤波的检测跟踪算法。粒子滤波中,防止粒子退化的两个关键因素是选择合理的建议分布和重采样算法。在对重采样算法研究的基础上,提出了以有效粒子数作为阈值进行模型切换,分别利用残差重采样和... 为有效跟踪空间红外小目标,常采用基于粒子滤波的检测跟踪算法。粒子滤波中,防止粒子退化的两个关键因素是选择合理的建议分布和重采样算法。在对重采样算法研究的基础上,提出了以有效粒子数作为阈值进行模型切换,分别利用残差重采样和系统重采样的优势,将两种采样模型有机结合,从而得到一种自适应的残差系统重采样(RSR)算法。实验结果表明,所提出的改进重采样算法在时间和跟踪精度上均优于经典重采样算法,有效地提高了空间红外小目标跟踪的效率和稳定性。 展开更多

关键词 重采样 粒子滤波 目标跟踪

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铁路油罐车罐口视觉定位系统设计 被引量：5

4

作者 项学智 汲清波 冯驰 《应用科技》 CAS 2006年第2期22-24,共3页

视觉定位是实现炼油企业油料自动装卸的一种有效途径,系统采用一体化工业相机Insight1000作为检测核心,连续获取罐口图像并实时检测圆形罐口中心位置,为加快检测速度和精度,提出了模板匹配加圆检测技术的复合查找方式,通过RS232串行通... 视觉定位是实现炼油企业油料自动装卸的一种有效途径,系统采用一体化工业相机Insight1000作为检测核心,连续获取罐口图像并实时检测圆形罐口中心位置,为加快检测速度和精度,提出了模板匹配加圆检测技术的复合查找方式,通过RS232串行通讯接口将定位结果发送给PLC,由PLC控制大鹤管完成移动、下管、输油等动作.系统对圆形罐口定位精确,性能指标符合要求,可以投入实际使用. 展开更多

关键词 视觉定位 圆检测 模板匹配 Insight1000

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基于PXI总线的矩阵开关模块设计 被引量：6

5

作者 项学智 开湘龙 张振宇 《国外电子测量技术》 2013年第12期76-79,共4页

针对现有通用性自动测试系统中矩阵开关体积大、性价比低、可靠性以及通用性差等问题,设计了一种基于PXI总线的继电器矩阵开关模块。该矩阵开关模块采用FPGA实现核心控制逻辑,采用Altera公司提供的基于SOPC Builder的IP核实现PXI总线接... 针对现有通用性自动测试系统中矩阵开关体积大、性价比低、可靠性以及通用性差等问题,设计了一种基于PXI总线的继电器矩阵开关模块。该矩阵开关模块采用FPGA实现核心控制逻辑,采用Altera公司提供的基于SOPC Builder的IP核实现PXI总线接口逻辑,该设计不仅节省了电路板的面积,还省去了购买接口芯片的费用。利用NI公司的LabWindows/CVI虚拟仪器软件编写驱动程序以及仪器软面板设计,该设计不仅集成度高、人机界面友好,还使得调试方便。该矩阵开关已得以实现,具有占用空间小、成本低、通用性强等特点,可广泛应用于基于PXI总线的通用性自动测试系统中。 展开更多

关键词 矩阵开关 PXI总线 FPGA LABWINDOWS CVI 自动测试系统

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色彩梯度恒常性的光流场估计算法 被引量：2

6

作者 项学智 赵春晖 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第4期400-406,共7页

为提高光流估计的鲁棒性,在彩色图像光流场计算中色彩恒常假定的基础上,进一步假定色彩梯度在运动中保持不变,据此提出了一种基于色彩梯度恒常性假设的光流求解方法,以色彩梯度构成光流基本方程,并对其施加全局平滑约束,以Gauss-Seidel... 为提高光流估计的鲁棒性,在彩色图像光流场计算中色彩恒常假定的基础上,进一步假定色彩梯度在运动中保持不变,据此提出了一种基于色彩梯度恒常性假设的光流求解方法,以色彩梯度构成光流基本方程,并对其施加全局平滑约束,以Gauss-Seidel迭代求解光流场,并用中值滤波去除光流场中的异常分量.实验表明,该方法相对于灰度图像序列及彩色图像序列的经典光流场估计算法可取得更好的估计效果. 展开更多

关键词 光流 色彩梯度 运动估计 计算机视觉

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局部与全局结合的彩色图像序列光流场模型 被引量：2

7

作者 项学智 赵春晖 《计算机工程》 CAS CSCD 北大核心 2009年第3期7-9,50,共4页

针对彩色图像序列光流场计算问题并结合现有光流场计算模型,提出3种将局部彩色光流计算模型与全局彩色光流计算模型相结合的混合光流估计模型,从而有效利用局部光流模型计算精度高及全局光流模型可得到致密光流场的优点,并将3种模型进... 针对彩色图像序列光流场计算问题并结合现有光流场计算模型,提出3种将局部彩色光流计算模型与全局彩色光流计算模型相结合的混合光流估计模型,从而有效利用局部光流模型计算精度高及全局光流模型可得到致密光流场的优点,并将3种模型进行比较,给出数值实验结果。 展开更多

关键词 光流 彩色图像 局部优化 全局优化

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基于HSV的改进彩色图像光流场估计算法 被引量：2

8

作者 项学智 赵春晖 《弹箭与制导学报》 CSCD 北大核心 2008年第2期197-201,共5页

彩色图像光流场计算是光流场计算技术从灰度图像到彩色图像的推广,传统基于RGB颜色模型的方法在方程组中各等式线性相关或图像的梯度量级相对于噪声很小的像素点处失效,考虑到人眼同时利用灰度与颜色信息进行运动估计,将传统的灰度光流... 彩色图像光流场计算是光流场计算技术从灰度图像到彩色图像的推广,传统基于RGB颜色模型的方法在方程组中各等式线性相关或图像的梯度量级相对于噪声很小的像素点处失效,考虑到人眼同时利用灰度与颜色信息进行运动估计,将传统的灰度光流估计方法与基于HSV颜色模型估计方法的计算结果相融合,利用矩阵的条件数判断彩色光流估计结果的可靠性,在可靠性较低的点处以灰度光流方法的估计结果替代,从而得到一种新的光流场计算方法。实验表明,该方法可有效提高光流场估计精度及光流密度。 展开更多

关键词 光流 彩色图像 运动估计 计算机视觉

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一种彩色光流场估计算法 被引量：1

9

作者 项学智 赵春晖 李康 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第6期604-609,共6页

彩色图像序列中通过求解光流梯度约束方程组进行光流估计可有效地克服孔径问题,但方程组在各等式线性相关或图像的梯度量级相对于噪声很小的像素点处得到不可靠解.为获得鲁棒估计结果,将规范化rgb颜色模型估计方法与全局平滑约束方法相... 彩色图像序列中通过求解光流梯度约束方程组进行光流估计可有效地克服孔径问题,但方程组在各等式线性相关或图像的梯度量级相对于噪声很小的像素点处得到不可靠解.为获得鲁棒估计结果,将规范化rgb颜色模型估计方法与全局平滑约束方法相结合,利用矩阵条件数判断规范化rgb方法光流解的可靠性,设定条件数阈值进行方法间切换,融合2种方法的估计结果.最后,对光流估计结果进行10次中值滤波.实验表明,该方法在获得稠密光流场的同时可有效提高光流场估计精度. 展开更多

关键词 光流 彩色图像 运动估计 条件数

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形态梯度恒常的复值小波光流求解 被引量：1

10

作者 项学智 赵春晖 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第8期872-876,共5页

为提高光流估计的鲁棒性,假设运动物体形态梯度为不变量,据此提出了一种基于形态梯度恒常性的小波光流求解方法,以形态梯度恒常假设构建形态光流基本方程,并将其映射至小波域,利用小波的多尺度多分辨率特性提高光流求解精度,引入复值小... 为提高光流估计的鲁棒性,假设运动物体形态梯度为不变量,据此提出了一种基于形态梯度恒常性的小波光流求解方法,以形态梯度恒常假设构建形态光流基本方程,并将其映射至小波域,利用小波的多尺度多分辨率特性提高光流求解精度,引入复值小波以降低相位震荡的影响.通过最小二乘法求解超定的小波光流方程组以解得光流矢量,并用中值滤波去除光流场中的异常分量.实验表明,提出的方法在光流求解精度及算法稳定性方面优于传统光流求解方法. 展开更多

关键词 光流 形态梯度 小波 运动估计

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静态背景差分运动目标检测研究 被引量：50

11

作者 张毅刚 曹阳 项学智 《电子测量与仪器学报》 CSCD 2010年第5期494-499,共6页

为解决传统运动目标检测算法在硬件实现上存在实时性差、开发过程复杂的问题,利用DSP Builder工具,在FPGA上实现静态背景下运动目标检测算法。结合FPGA并行计算的特点,采用模块化设计思想,按照背景差分、阈值分割和质心提取的流程搭建... 为解决传统运动目标检测算法在硬件实现上存在实时性差、开发过程复杂的问题,利用DSP Builder工具,在FPGA上实现静态背景下运动目标检测算法。结合FPGA并行计算的特点,采用模块化设计思想,按照背景差分、阈值分割和质心提取的流程搭建各算法模块。实验结果表明,该设计可以有效地检测动态目标,满足嵌入式系统对实时性的要求。 展开更多

关键词 DSP BUILDER FPGA 运动目标检测 静态背景差分

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基于光流场与水平集的运动目标检测 被引量：7

12

作者 张磊 项学智 赵春晖 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2009年第4期972-975,978,共5页

利用光流场信息及运动内极限约束确定运动目标区域的初始分割,提取光流大小与光流方向两个特征构成特征向量,使用K-means聚类算法获得运动目标区域,利用水平集方法对初始运动区域进行进一步分割,通过最小化定义的能量函数驱动代表运动... 利用光流场信息及运动内极限约束确定运动目标区域的初始分割,提取光流大小与光流方向两个特征构成特征向量,使用K-means聚类算法获得运动目标区域,利用水平集方法对初始运动区域进行进一步分割,通过最小化定义的能量函数驱动代表运动目标的闭合曲线进行演化,曲线演化将在空间梯度较大的位置停止,从而得到运动目标的封闭边缘曲线。实验表明,该方法可有效地从图像序列中检测出完整的运动目标。 展开更多

关键词 光流场 水平集 K-MEANS 内极线约束

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基于非负矩阵分解的中文文本主题分类 被引量：3

13

作者 张磊 冯晓森 项学智 《计算机工程》 CAS CSCD 北大核心 2009年第13期26-27,54,共3页

提出基于非负矩阵分解(NMF)的中文文本主题分类方法,应用NMF算法分解词-文本矩阵获取词之间的相关性,有效地解决同义词、多义词的影响。实验结果表明,与基于奇异值分解的潜在语义索引方法相比,该方法计算速度快、占用存储空间较少。在... 提出基于非负矩阵分解(NMF)的中文文本主题分类方法,应用NMF算法分解词-文本矩阵获取词之间的相关性,有效地解决同义词、多义词的影响。实验结果表明,与基于奇异值分解的潜在语义索引方法相比,该方法计算速度快、占用存储空间较少。在潜在语义数据降低较大的情况下,NMF方法具有更好的分类精度。 展开更多

关键词 主题分类 非负矩阵分解 潜在语义索引

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一种改进的Hough圆检测算法 被引量：11

14

作者 岳健 项学智 《应用科技》 CAS 2006年第6期74-76,共3页

普通Hough圆检测计算量大,且实际图像易受光照和背景不均匀等条件的影响,针对这些情况提出了一种将待检测圆图像先作边缘检测后,再对边缘图像进行粗匹配和精匹配,以实现圆检测的方法.粗匹配使用改进的SSDA算法进行,精匹配利用圆的两条... 普通Hough圆检测计算量大,且实际图像易受光照和背景不均匀等条件的影响,针对这些情况提出了一种将待检测圆图像先作边缘检测后,再对边缘图像进行粗匹配和精匹配,以实现圆检测的方法.粗匹配使用改进的SSDA算法进行,精匹配利用圆的两条不平行弦的中垂线相交于圆心的几何性质,对经典Hough变换加以改进,提高了检测速度. 展开更多

关键词 圆检测 模板匹配 SSDA 圆Hough变换

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多特征融合的端到端链式行人多目标跟踪网络 被引量：3

15

作者 周海赟 项学智 +1 位作者 王馨遥 任文凯 《计算机工程》 CAS CSCD 北大核心 2022年第9期305-313,共9页

目标检测、特征提取与数据关联作为多目标跟踪网络中重要的组件,独立或部分联合地发挥作用,这种组件分离的方法虽取得了良好的跟踪效果,但增加了跟踪网络的复杂性,影响了跟踪速度。为提升行人多目标跟踪速度及维持跟踪精度,提出一种端... 目标检测、特征提取与数据关联作为多目标跟踪网络中重要的组件,独立或部分联合地发挥作用,这种组件分离的方法虽取得了良好的跟踪效果,但增加了跟踪网络的复杂性,影响了跟踪速度。为提升行人多目标跟踪速度及维持跟踪精度,提出一种端到端链式行人多目标跟踪网络。将目标检测、特征提取与数据关联集成到一个统一的框架中,将连续2帧图片组成一个节点作为输入,直接回归出节点之间相同目标的成对边界框,利用相邻节点之间公共帧的强相似性,仅使用交并比匹配进行数据关联,以提高跟踪速度。使用多特征融合的双向特征金字塔,并在金字塔网络中引用改进可变形卷积,提高模型对目标形变的适应性。为解决正负样本不平衡及梯度贡献的差异,将focal loss与BalancedL1 Loss组成多任务学习损失函数以促进网络的均衡学习。在MOT17数据集上的实验结果表明,与DeepSORT、TubeTK、CenterTrack等网络相比,该网络可有效实现跟踪速度与精度的平衡,多目标跟踪精度为69.6,跟踪速度保持为21.6 frame/s。 展开更多

关键词 多目标跟踪 链式跟踪 多特征融合 特征金字塔 多任务损失函数

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基于计算听觉场景分析的混合语音分离 被引量：2

16

作者 张磊 刘继芳 项学智 《计算机工程》 CAS CSCD 北大核心 2010年第14期24-25,31,共3页

基于计算听觉场景分析的理论,使用onset/offset线索完成混合语音分离研究。将经过外围模型处理后的数据,在时域和频域上分别检测并匹配onset/offset,利用时频图上的onset/offset信息合并片段,实现语音分离。通过对3类混合语料进行实验分... 基于计算听觉场景分析的理论,使用onset/offset线索完成混合语音分离研究。将经过外围模型处理后的数据,在时域和频域上分别检测并匹配onset/offset,利用时频图上的onset/offset信息合并片段,实现语音分离。通过对3类混合语料进行实验分析,得出onset/offset线索可以同时处理清音和浊音,对声音混合类型没有限制,能得到较好的分离效果。 展开更多

关键词 计算听觉场景分析 起始和结束时间 片段

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基于Vega的红外星空目标视景仿真 被引量：1

17

作者 韩志英 项学智 +1 位作者 曹阳 席志红 《计算机测量与控制》 CSCD 北大核心 2010年第12期2827-2829,2861,共4页

由于获取真实星空红外图像难度大、成本高、耗时长,提出了利用SensorVision模块进行星空目标红外视景仿真的方法;根据热平衡理论,从建立目标卫星的温度模型入手,利用Creator绘制空间目标模型,应用Vega、SensorVision模块生成星空背景下... 由于获取真实星空红外图像难度大、成本高、耗时长,提出了利用SensorVision模块进行星空目标红外视景仿真的方法;根据热平衡理论,从建立目标卫星的温度模型入手,利用Creator绘制空间目标模型,应用Vega、SensorVision模块生成星空背景下某卫星飞行的红外图像,实现了任意位置、任意视角的观测效果;为红外探测系统的构建提供了可靠的理论依据,也为航天工程中目标检测与跟踪的数据源实时仿真提供了可行性的参考方法。 展开更多

关键词 红外图像 星空背景 VEGA SensorVision CREATOR

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结合注意力机制的深度学习光流网络 被引量：2

18

作者 周海赟 项学智 +2 位作者 翟明亮 张荣芳 王帅 《计算机科学与探索》 CSCD 北大核心 2020年第11期1920-1929,共10页

为提升基于编解码架构的U型网络在深度学习光流估计中的精度,提出了一种结合注意力机制的改进有监督深度学习光流网络。网络由收缩和扩张两部分组成,收缩部分利用一系列卷积层来提取图像之间的高级特征,扩张部分通过反卷积操作将特征图... 为提升基于编解码架构的U型网络在深度学习光流估计中的精度,提出了一种结合注意力机制的改进有监督深度学习光流网络。网络由收缩和扩张两部分组成,收缩部分利用一系列卷积层来提取图像之间的高级特征,扩张部分通过反卷积操作将特征图恢复至原始图像分辨率,将通道注意力机制引入U型网络架构中以学习通道之间的相互依赖性,自适应地调整各通道的特征权重,增强网络的特征提取能力。同时,改进的网络还使用了空洞卷积以在卷积核尺寸不变的情况下增大感受野,使用变分光流方法中的恒常约束与平滑约束以进一步利用运动先验知识提升估计效果。最后基于合成图像序列数据集进行了实验验证,实验结果表明所设计的网络能够有效提升深度学习光流估计的准确率。 展开更多

关键词 光流估计 深度学习 注意力机制 空洞卷积 先验约束

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结合关键词混淆网络的关键词检出系统 被引量：1

19

作者 张磊 陈晶 +1 位作者 项学智 贾梅梅 《智能系统学报》 2010年第5期432-435,共4页

为了高效地从大词汇量连续语音识别(LVCSR)的多候选中得到关键词结果,保证最小词错误率,提出了将混淆网络的思想应用到关键词检出系统中.在传统混淆网络生成方法基础上,提出一种改进的更加适合于关键词检出的关键词混淆网络作为关键词... 为了高效地从大词汇量连续语音识别(LVCSR)的多候选中得到关键词结果,保证最小词错误率,提出了将混淆网络的思想应用到关键词检出系统中.在传统混淆网络生成方法基础上,提出一种改进的更加适合于关键词检出的关键词混淆网络作为关键词检出的中间结构,该方法只对所有关键词竞争候选生成带有得分标记的关键词混淆网络,突出候选之间竞争关系,并根据得分标记确定关键词.与传统的N-best作为中间结构的关键词检出系统比较,基于混淆网络的关键词检出系统的召回率为87.11%,提高了21.65%.实验表明,在提高召回率的同时,所提方法具有关键词直接定位的特点,因此具有较低的时间开销. 展开更多

关键词 关键词检出 混淆网络 语音识别

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基于时空域融合的红外弱小目标检测新方法 被引量：1

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作者 汲清波 张兴周 项学智 《弹箭与制导学报》 CSCD 北大核心 2008年第1期234-237,240,共5页

针对复杂背景下红外弱小目标的检测问题,提出一种基于时空域融合的检测方法。在空域上,通过灰度形态学Tophat变换抑制背景、增强目标;在时域上,对红外图像序列连续四帧进行沿时间轴一维小波变换,实现目标和背景的分离。然后对时空域融... 针对复杂背景下红外弱小目标的检测问题,提出一种基于时空域融合的检测方法。在空域上,通过灰度形态学Tophat变换抑制背景、增强目标;在时域上,对红外图像序列连续四帧进行沿时间轴一维小波变换,实现目标和背景的分离。然后对时空域融合的目标增强图像进行自适应阈值分割来提取弱小目标。实验结果表明,该方法能有效地检测运动红外弱小目标。 展开更多

关键词 时空域融合 弱小目标 小波变换 Tophat变换

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