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复杂林区环境下导向式快速旋转二进制描述符特征点提取算法的改进
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作者 赵允韬 徐文兵 尹潇 《浙江农林大学学报》 北大核心 2025年第4期677-683,共7页
【目的】林区环境通常具有丰富的纹理和不均匀的光照条件,这导致传统的导向式快速旋转二进制描述符(ORB)图像特征点提取方法在提取树干和树枝等重要特征的过程中面临挑战。通过对现有算法的研究和改进,解决林区复杂纹理环境下ORB特征点... 【目的】林区环境通常具有丰富的纹理和不均匀的光照条件,这导致传统的导向式快速旋转二进制描述符(ORB)图像特征点提取方法在提取树干和树枝等重要特征的过程中面临挑战。通过对现有算法的研究和改进,解决林区复杂纹理环境下ORB特征点提取的问题。【方法】引入全局局部对比度受限自适应直方图均衡化(CLAHE)图像增强技术,以改善林地特征点提取的效果。同时,探讨灰度共生矩阵(GLCM)在纹理分析中的应用,研究其对特征点筛选的影响,从而使特征点的提取更聚焦于树干和树枝的特征。通过这些方法的结合,力求提升特征点的响应值及数量,进而增强特征提取的整体性能。【结果】经过图像增强后,特征点响应值的中位数从98上升至113,均值则从99.27上升至112.05;经过GLCM纹理分析处理后,树干和树枝的特征点数量分别提升约5.78%和5.08%,而草地的特征点比例则下降至约4.88%。【结论】本方法在林区复杂环境中展现了良好的适应性,不仅提高了特征点提取的准确性,还为后续的林区图像分析奠定了基础。 展开更多
关键词 林区环境 导向式快速旋转二进制描述符特征点提取 对比度受限自适应直方图均衡化 灰度共生矩阵 特征点响应值
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圆周二进制描述符的图像点特征提取方法 被引量:11
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作者 张展 杨东升 《计算机辅助设计与图形学学报》 EI CSCD 北大核心 2017年第8期1465-1476,共12页
特征点描述符在特征提取、图像识别与定位中有重要作用.针对SIFT等梯度方向描述符计算量大,ORB等二进制描述符匹配镜像图像入围率低,提出一种圆周二进制描述符(CBD)的图像点特征提取方法.首先以1:1.2的比例建立图像金字塔,对每层图像进... 特征点描述符在特征提取、图像识别与定位中有重要作用.针对SIFT等梯度方向描述符计算量大,ORB等二进制描述符匹配镜像图像入围率低,提出一种圆周二进制描述符(CBD)的图像点特征提取方法.首先以1:1.2的比例建立图像金字塔,对每层图像进行高斯平滑,使用FAST检测特征点;然后提出二值图像重心法计算特征点的方向,以提升计算特征点方向的速率;最后提出CBD图像点特征提取算法,有效地解决了镜像图像匹配的问题.实验结果证明,CBD具有良好的镜像不变性,且适应性强、入围率高. 展开更多
关键词 图像识别 圆周二进制描述符 图像重心 镜像不变性 特征匹配
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基于旋转投影二进制描述符的空间目标位姿估计 被引量:7
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作者 邹瑜 梁斌 +2 位作者 王学谦 张涛 宋靖雁 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第11期2958-2967,共10页
为了实现基于点云的空间目标相对位姿快速估计,提出一种旋转投影二进制描述符(BRoPH)。该描述符首先建立特征点处的局部参考坐标系,然后通过旋转投影局部点云生成不同视角下的密度图像块和深度图像块,最后根据图像块生成特征点的多尺度... 为了实现基于点云的空间目标相对位姿快速估计,提出一种旋转投影二进制描述符(BRoPH)。该描述符首先建立特征点处的局部参考坐标系,然后通过旋转投影局部点云生成不同视角下的密度图像块和深度图像块,最后根据图像块生成特征点的多尺度二进制字符串。针对位姿估计对实时性的要求,在分析BRoPH Hamming距离分布的基础上,提出了基于Hamming距离阈值的特征匹配策略,用于剔除潜在的错误配对,加快位姿估计收敛速度。最后,在基于局部特征描述符位姿估计框架下分别与SHOT描述符和FPFH描述符进行了比较。结果表明:BRoPH描述符在仅需要SHOT和FPFH平均内存1/80的基础上,得到了远高于SHOT和FPFH的平均位姿估计精度,其平均姿态误差小于0.1°,平均位置误差小于1/180 R。此外,基于Hamming距离阈值的特征匹配策略使得BRoPH的位姿粗估计速度加快了7倍,总体位姿估计频率超过7Hz,比SHOT和FPFH分别快3~6.8倍。该方法具有占用内存小、计算速度快、位姿估计精度高和抗干扰能力强等优点,满足基于点云的空间目标位姿估计实时性要求。 展开更多
关键词 空间目标 位姿估计 点云配准 旋转投影直方图 二进制描述符
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基于局部二进制描述符的高效动作识别方法 被引量:3
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作者 冯铭 陈军 《小型微型计算机系统》 CSCD 北大核心 2016年第6期1289-1292,共4页
目前主流的动作识别算法已经获得很高的准确率,但由于运算复杂度高、运算时间长和内存占用量大等问题,使得其实时性较差,很难用于实时应用.提出了一种基于局部二进制描述符和HIK核函数的能够快速计算且准确率较高的动作识别算法:首先使... 目前主流的动作识别算法已经获得很高的准确率,但由于运算复杂度高、运算时间长和内存占用量大等问题,使得其实时性较差,很难用于实时应用.提出了一种基于局部二进制描述符和HIK核函数的能够快速计算且准确率较高的动作识别算法:首先使用BRISK特征点检测算法检测两帧图像差上的特征点,然后使用低字节的FREAK描述符和局部三元模式LTP对检测到的特征点进行描述,解决了特征点和描述符检测时间长和计算复杂度高的问题;其次使用HIK聚类算法对描述符进行聚类并进行Bo W表示,提高了构建codebook的效率,最后使用HIK作为LIBSVM的核函数进行训练和预测.实验结果表明,采用的算法不仅能大幅提高运算效率,同时还保持了较高的准确率,能够满足实时应用的需求. 展开更多
关键词 动作识别 局部二进制描述符 FREAK HIK Bo W LIBSVM
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基于二进制比特串描述符的惯性组合导航高速景象匹配算法 被引量:7
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作者 陈方 许允喜 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第8期1238-1243,共6页
针对景象匹配辅助惯性组合导航系统需要快速准确获取飞行器位置、航向偏差的要求,提出了一种基于二进制比特串描述符的高速景象匹配算法,尤其适合于计算资源有限的景象匹配场合.算法首先提取环绕中心极值局部特征,然后计算特征点的二进... 针对景象匹配辅助惯性组合导航系统需要快速准确获取飞行器位置、航向偏差的要求,提出了一种基于二进制比特串描述符的高速景象匹配算法,尤其适合于计算资源有限的景象匹配场合.算法首先提取环绕中心极值局部特征,然后计算特征点的二进制比特串描述符,接着利用描述符之间的汉明距离进行快速特征匹配.最后,利用分组采样一致算法和最小二乘算法获取高准确度的航向和位置偏差信息.景象匹配性能评价实验表明:在匹配适应性、匹配速度、准确度和鲁棒性方面,算法都很优越,在参考图为250×250pixels,实测图为160×160pixels情况下,整个算法的计算约为40ms,可以满足景象匹配导航系统高速匹配修正的要求,优于传统的景象匹配算法. 展开更多
关键词 导航系统 景象匹配辅助导航 二进制比特串描述符 图像匹配
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改进的二进制特征图像检索算法 被引量:4
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作者 黄超 刘利强 周卫东 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2015年第14期23-27,共5页
提出一种针对嵌入式系统的图像检索算法,通过提取目标局部特征来进行图像检索。为了提高检索的实时性并兼顾正确率,选用经典SIFT特征为基础进行改进。在关键点检测阶段使用均值滤波代替高斯滤波大大提高特征提取速度。在描述符生成阶段... 提出一种针对嵌入式系统的图像检索算法,通过提取目标局部特征来进行图像检索。为了提高检索的实时性并兼顾正确率,选用经典SIFT特征为基础进行改进。在关键点检测阶段使用均值滤波代替高斯滤波大大提高特征提取速度。在描述符生成阶段通过稀疏矩阵将SIFT特征映射为二进制描述符。引入基于K-means的Multi-probe LSH方法对二进制描述符进行快速检索和匹配。通过一系列的图像缩放、旋转、模糊和光照变化对比实验,可以看出该算法与现有的经典算法相比在检索正确率及实时性方面均有很好的表现。 展开更多
关键词 局部特征 二进制描述符 尺度不变特征转换(SIFT) 局部敏感哈希(LSH)
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基于二进制生成对抗网络的视觉回环检测研究 被引量:3
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作者 杨慧 张婷 +3 位作者 金晟 陈良 孙荣川 孙立宁 《智能系统学报》 CSCD 北大核心 2021年第4期673-682,共10页
针对现有的回环检测模型大多基于有监督学习进行训练,需要大量标注数据的问题,提出一种视觉回环检测新方法,利用生成对抗思想设计一个深度网络,以无监督学习的方式训练该网络并提取高区分度和低维度的二进制特征。将距离传播损失函数和... 针对现有的回环检测模型大多基于有监督学习进行训练,需要大量标注数据的问题,提出一种视觉回环检测新方法,利用生成对抗思想设计一个深度网络,以无监督学习的方式训练该网络并提取高区分度和低维度的二进制特征。将距离传播损失函数和二值化表示熵损失函数引入神经网络,将高维特征空间的海明距离关系传播到低维特征空间并增加低维特征表示的多样性,进而利用BoVW模型将提取的局部特征融合为全局特征用于回环检测。实验结果表明:相比SIFT和ORB等特征提取方法,所述方法在具有强烈视角变化和外观变化的复杂场景下具有更好的性能,可以与AlexNet和AMOSNet等有监督深度网络相媲美。但采用无监督学习,从根本上避免了费时费力的数据标注过程,特别适用于大规模开放场景的回环检测,同时二进制特征描述符极大地节约了存储空间和计算资源。 展开更多
关键词 回环检测 无监督学习 二进制描述符 BoVW 视觉SLAM 生成对抗 特征提取 深度学习
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三元组描述符的特征匹配算法 被引量:7
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作者 沈学利 陈鑫彤 《计算机应用与软件》 北大核心 2019年第2期205-210,共6页
针对"风"(KAZE)/加速"风"(Accelerated KAZE)算法鲁棒性差、速度慢等问题,提出三元组描述符(Learned Arrangements of Three Patch Codes)与KAZE/AKAZE算法结合的方法,称作KAZE/AKAZE-LATCH算法。利用AOS算法或者FE... 针对"风"(KAZE)/加速"风"(Accelerated KAZE)算法鲁棒性差、速度慢等问题,提出三元组描述符(Learned Arrangements of Three Patch Codes)与KAZE/AKAZE算法结合的方法,称作KAZE/AKAZE-LATCH算法。利用AOS算法或者FED算法解非线性方程搭建金字塔;利用海森矩阵在非线性金字塔上寻找特征点;以特征点为圆心按照尺度大小选择相应的采样窗口以建立描述符;利用三元组算法建立二进制描述符。将该算法与KAZE算法和AKAZE算法在公开数据集上对具有模糊变换、光照变换、视角变换和JPEG变换的图像进行匹配时间和匹配正确率的对比实验。经实验表明:该算法的匹配正确率得到巨大提升,匹配速度增加。与现有算法相比,该算法的鲁棒性和实时性更好,可用于对匹配速度和精度要求较高的场景。 展开更多
关键词 AKAZE/KAZE算法 三元组二进制描述符 非线性金字塔 双线性差值算法
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