快速優(yōu)化篩選多尺度矩形域的二進(jìn)制描述
本文選題:目標(biāo)識(shí)別 + 特征描述; 參考:《中國圖象圖形學(xué)報(bào)》2016年03期
【摘要】:目的為更好地兼顧基于手動(dòng)設(shè)置的二進(jìn)制特征描述子優(yōu)越的實(shí)時(shí)性能和基于優(yōu)化學(xué)習(xí)的二進(jìn)制特征描述子魯棒的區(qū)分性能,提出一種快速優(yōu)化篩選多尺度矩形域的二進(jìn)制描述算法(MRFO),運(yùn)用于識(shí)別衛(wèi)星裝配時(shí)所需的典型工件目標(biāo)。方法按像素的灰度值和梯度方向劃分圖像并利用不同的高斯核函數(shù)進(jìn)行平滑,建立多尺度的子圖像集合;從多尺度的子圖像中,快速通過約束條件提取候選矩形域;在訓(xùn)練階段,通過優(yōu)化學(xué)習(xí)計(jì)算候選矩形域的相關(guān)得分及最優(yōu)閾值,篩選出其中具有強(qiáng)區(qū)分性和低相關(guān)性的集合;在測試階段,計(jì)算篩選出的矩形域響應(yīng)值并利用最優(yōu)閾值進(jìn)行二值化,將結(jié)果依次串聯(lián)構(gòu)成二進(jìn)制描述向量。結(jié)果實(shí)驗(yàn)通過ROC曲線圖和80%精確率條件下的召回率統(tǒng)計(jì)結(jié)果證明MRFO描述算法具有優(yōu)越的區(qū)分性能,平均的精確度能夠高出對比算法8%~12%;并在真實(shí)的視頻圖像中利用MRFO描述算法識(shí)別出典型工件目標(biāo);根據(jù)訓(xùn)練階段的執(zhí)行時(shí)間只有傳統(tǒng)優(yōu)化學(xué)習(xí)算法的4.35%,只是在測試階段略高于手動(dòng)設(shè)置的二進(jìn)制描述算法,證明MRFO描述算法具有優(yōu)良的實(shí)時(shí)性能。結(jié)論 MRFO描述算法能夠更好地克服各種視角、尺度和旋轉(zhuǎn)變換的干擾以及周圍相似背景信息的影響,準(zhǔn)確識(shí)別出典型工件目標(biāo),有助于提高衛(wèi)星的地面裝配精度和效率,改善國內(nèi)相關(guān)行業(yè)的自動(dòng)化水平。普遍適用性較強(qiáng),具有良好的應(yīng)用前景。
[Abstract]:For the purpose of better real-time performance based on both binary feature descriptor set manually and superior performance robust feature descriptor based on differentiated binary optimization study, we propose a fast binary optimization screening multi-scale rectangular domain description algorithm (MRFO), applied to the typical workpiece required during assembly. The satellite recognition method according to the pixel the gray value and gradient direction image partition and smoothing Gauss using different kernel functions, set sub image using multi scale; from the multi-scale sub image, fast constraints through the extraction of candidate rectangle; during the training phase, learning scores and the optimal threshold by computing the candidate rectangular domain optimization, which are selected from has a strong distinction and set low correlation; in the test phase, calculation of rectangular domain selected response value and optimal threshold for binarization, the results Which are connected in series to form a binary vector description. Experimental results by ROC curve and 80% accuracy under the condition of the recall rate statistical results show that MRFO algorithm has superior performance to describe the distinction, the average accuracy of high contrast 8%~12% algorithm; and in real video images in using MRFO description algorithm to identify typical workpiece according to the training objectives; the execution time is only 4.35% of the traditional optimization algorithm, only in the binary test phase is slightly higher than the manual setting description algorithm, prove that MRFO algorithm has good performance in real-time is described. Conclusion the MRFO description of the algorithm is better able to overcome the influence of various angle, rotation and scale transform and interference around similar background information, accurately identify typical parts, help to improve the accuracy and efficiency of satellite ground assembly, improve the automation level of the domestic industry generally. It has strong applicability and good application prospect.
【作者單位】: 河北工業(yè)大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院;
【基金】:國家高技術(shù)研究發(fā)展計(jì)劃(863)基金項(xiàng)目(2015AA043101)~~
【分類號】:TP391.41
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,本文編號:1771117
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