作者单位
摘要
1 中国长江三峡集团有限公司科学技术研究院, 北京 100038
2 郑州航空工业管理学院智能工程学院, 河南郑州 450015
针对无人机拍摄叶片红外图像背景冗余信息较多、拼接精度不高等问题, 本文提出一种基于形态学改进 Chan-Vese分割与局部特征匹配的红外风机叶片图像拼接算法, 首先, 对图像进行中值滤波降噪, 使用形态学运算改进基于 Chan-Vese模型的水平集算法, 生成表达主体的掩膜。基于掩膜去除冗余背景提取局部 Harris特征点; 对掩膜进行二次形态学腐蚀处理, 抑制边界锯齿像素上的伪特征点; 最后, 使用暴力匹配及随机抽样一致(Random Sample Consensus, RANSAC)算法筛选出有效匹配点对, 计算单应性矩阵实现匹配拼接。与传统图像分割下 Harris拼接算法相比, 本文改进后的算法拼接精度有明显提高, 在不同的测试场景下显示出较强鲁棒性。
风力发电机叶片 红外图像拼接 水平集 形态学运算 Harris特征点 wind turbine blades, infrared image stitching, lev 
红外技术
2023, 45(11): 1161
作者单位
摘要
电子科技大学光电科学与工程学院,四川 成都 611731
针对传统显微镜结构复杂且视场角小等问题,提出一种两路低电压驱动的液晶微透镜阵列结构,透镜的焦距由3个电极控制,中间电极为圆孔阵列图案电极,作为孔径光阑以阻止微透镜外的杂散光。对该阵列的波前和光焦度进行了测试,搭建了一套简易液晶微透镜阵列直接成像系统,每个微透镜都对待观察物体的不同区域成像,通过近平行光照明减小相邻微透镜间的串扰,拼接所有单元图像得到完整图像。该系统无需额外的光学器件,结构简单紧凑。液晶微透镜阵列具有大视场,成像区域具备可扩展性,为实现大视场下的简易显微成像提供了新思路。
液晶微透镜阵列 电控调焦 直接成像 图像拼接 
激光与光电子学进展
2023, 60(20): 2011004
作者单位
摘要
1 浙江大学 光电科学与工程学院, 浙江 杭州 310027
2 之江实验室 类人感知研究中心, 浙江 杭州 311100
全景内窥成像技术可有效减小体内器官的观察盲区,具有缩短手术时间、降低术中出血风险、改善手术预后、缩短术后恢复时间等多种优点,在微创手术和术前检查中有重要应用价值,是近年来的研究热点。本文从原理和产品应用两个方面对全景内窥成像技术进行了梳理。首先,综述了基于二维和三维成像的各种全景内窥成像技术,阐述了它们各自的实现方式,并分析了其关键指标和性能。其次,对比分析了由全景内窥成像技术衍生出来的胶囊内窥镜、全景结直肠镜等多种不同类型的产品,并展望了全景内窥成像技术的发展趋势和应用前景。
内窥镜 全景成像 3D重建 图像拼接 endoscope panoramic imaging 3D reconstruction image stitching 
中国光学
2023, 16(1): 44
作者单位
摘要
1 陆军勤务学院, 重庆 401311
2 中国人民解放军 93055部队, 沈阳 110020
为实现大面积区域的环境热像监测, 本文以重庆某高校训练场为例, 研究了一种无人机区域环境热像监测技术。通过无人机采集环境热像, 使用 Agisoft Metashape软件进行无人机热红外影像拼接处理, 并利用处理后的热红外影像进行环境热像监测与目标分析。研究表明, 利用该技术可实现区域热红外影像的快速处理, 并且处理成果可以为环境热像监测与目标热像分析提供有效参考与基础资料。
影像拼接 环境监测 热像分析 Agisoft Metashape Agisoft Metashape image stitching environmental monitoring thermal image analysis 
红外技术
2023, 45(1): 49
作者单位
摘要
1 湖北工业大学现代制造质量工程重点实验室, 湖北武汉 430068
2 华中科技大学数字制造装备与技术国家重点实验室, 湖北武汉 430068
对于背景变换和抖动分量比较小的视频序列, 传统稳像算法不能直接适用, 本文提出一种基于 Harris图像拼接的全景稳像算法。首先采用 Prewitt算子提取出图像的边缘信息, 在此基础上进行分区的 Harris特征点检测; 然后结合 NCC(normalized cross correlation)算法与 RANSAC(random sample consensus)算法实现图像间的特征点精确匹配, 接着利用加权平均融合的方法进行图像融合; 最后对融合后的全景图像进行剪裁, 完成图像补偿, 输出稳定的视频序列。实验结果表明: 改进的 Harris算法提高了算法效率以及正确特征点数量, 并且本文稳像算法实时性较好, 能够有效消除视频抖动并输出稳定的视频序列。
图像拼接 全景稳像算法 Harris特征点检测 图像补偿 image stitching panoramic image stabilization algorithm Harris feature point detection image compensation 
红外技术
2022, 44(11): 1203
作者单位
摘要
中南大学 自动化学院,湖南 长沙 410083
由于远红外图像存在分辨率低、具有大量重复结构和稀疏结构等问题,大批量远红外图像的拼接工作面临很多挑战。文中针对航空场景下的远红外图像拼接,将图像对齐过程分为顺序图像序列对齐和多列图像对齐。单列图像基于非极大值抑制求取单应性矩阵,并推导传递关系进行拼接。列间图像通过划分网格,结合区域相似变换和局部单应变换逐网格优化变换矩阵的权重,并通过网格变换的递推实现拼接。文中所述的拼接方法能够避免连续多张远红外图像拼接时导致的特征消失问题,同时适应多列图像拼接时上下重叠率不一致的问题,最终实现了大批量远红外图像的拼接。
图像拼接 远红外图像 网格优化 单应性矩阵 image stitching far-infrared images mesh optimization homography matrix 
红外与激光工程
2022, 51(7): 20210611
作者单位
摘要
天津大学 精密测试技术及仪器国家重点实验室,天津 300072
光学显微镜是人类探索微观世界的重要工具,在生物学、医学、材料学、精密测量学等领域发挥重要作用。由于衍射极限的存在,发展更高质量、更高空间分辨率的超分辨光学显微成像技术成为当下研究的前沿热点。基于微球透镜的超分辨显微成像技术有着易于实现、简单直接和免标记的显著优点,发展潜力巨大。但是单个微球的视野有限,且难以进行精确定位。提高微球的可操控性,拓展超分辨显微成像视场的范围,已成为该技术突破发展的核心关键。文中在介绍微球超分辨的成像原理,分析影响成像质量主要因素的基础上,重点总结了国内外团队在拓展微球透镜超分辨显微成像视场方面的最新研究进展。根据微球的操控方式,将研究工作总结为机械接触控制、微球辅助增强层、非接触控制和微球物镜一体化四类进行介绍,探讨其技术特点,并对大视场成像、图像拼接等面向视场拓展的图像处理技术进行论述。最后,提出微球透镜超分辨显微成像技术亟待解决的关键问题、存在的难点与挑战,以及未来开展研究工作的突破点,展望了该技术的发展与应用拓展方向。
超分辨显微成像 微球透镜 成像视场 图像拼接 super-resolution microscopic imaging microspheric lens field of view image stitching 
红外与激光工程
2022, 51(6): 20210438
作者单位
摘要
1 沈阳化工大学信息工程学院,辽宁 沈阳 110142
2 沈阳化工大学环境工程学院,辽宁 沈阳 110142
针对高倍镜下单张活性污泥显微图像视野范围小、表征污泥样品信息有限的问题,提出了一种基于Floyd算法的活性污泥显微图像的多图像拼接方法。首先通过尺度不变特征变换算法提取活性污泥显微图像点特征,使用余弦距离计算多图像特征匹配点的距离矩阵。然后采用Floyd算法确定多图像拼接基准图并优化拼接路径。最后通过仿射变换将待拼接图像根据拼接路径及基准图进行拼接。实验结果验证了所提方法的有效性,该方法能够解决显微图像视野受限、多图乱序情况下显微图像的拼接问题。
图像处理 Floyd算法 活性污泥显微图像 多图像拼接 分组拼接 
激光与光电子学进展
2022, 59(22): 2210005
作者单位
摘要
西南石油大学电气信息学院,四川 成都 610500
对弱对比度图像进行拼接时,由于对比度较差等原因,待拼接图像上分布的匹配特征点较少,图像配准误差较大。为了解决这一问题,提高图像拼接质量,提出一种基于contrast limited adaptive histogram equalization(CLAHE)和改进zero-mean normalized cross-correlation(ZNCC)的图像拼接算法。在提取特征点前,利用CLAHE算法对弱对比度图像进行预处理,增加图像对比度,增加匹配点数量;然后,使用结合特征点梯度主方向的改进ZNCC算法筛选特征点,提高特征点的正确匹配率;最后,使用筛选后的特征点集合计算变换矩阵,并完成图像拼接。实验结果表明,与其他算法相比,所提算法在弱对比度图像上增加了约25%的正确匹配点,误匹配率相对于SIFT算法降低0.5个百分点~3个百分点,有效提高了图像配准精度,减少了配准重影的出现,优化了图像拼接结果。
图像处理 图像拼接 图像增强 特征点筛选 
激光与光电子学进展
2022, 59(12): 1211003
赵馨雨 1,2屈盛官 1,2,*吕继亮 1,2徐爱民 1,2[ ... ]李小强 1,2
作者单位
摘要
1 华南理工大学机械与汽车工程学院,广东 广州 510640
2 广东省金属新材料制备与成形重点实验室,广东 广州 510640
光切法是实现准确测量工件表面粗糙度的可行方法之一。针对光切法存在的取样长度与测量精度的矛盾,通过优化光切法,提出了一种基于缝合线驱动图像拼接的表面粗糙度测量方法。利用线性激光发生器、CCD工业相机、精密线性位移平台及计算机等搭建测量实验平台,采集三种加工样块(分别对应车、立铣、刨三种处理)的光切图像,利用上述拼接算法获得拼接图像,利用Freeman链码跟踪算法提取图像光带边缘轮廓,利用最小二乘法求取轮廓中线,建立粗糙度轮廓算术平均偏差计算模型。对比单光切法、触针法及光切法拼接前后表面粗糙度的测量值,结果显示,光切法比触针法的结果更为准确;单光切法相较触针法的平均相对误差降低了2.75%,但对刨削工件的测量误差较大;所提方法相较单光切法的测量误差平均降低了1.42%,对于微观不平度间距大的切削工件尤为明显,测量误差降低了2.57%。所提方法能够解决传统光切法的取样长度小、精度低的问题,能更精确地测量切削工件的表面粗糙度。
测量 表面粗糙度 光切法 图像拼接 
中国激光
2022, 49(9): 0904001

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