影像處理范例6篇

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影像處理范文1

關鍵詞 遺傳算法 影像處理 變異操作 交叉操作

中圖分類號:P237 文獻標識碼:A

影像的拍攝要經過圖像的獲取、傳輸、壓縮、輸出的一個過程,受大氣流動、周圍噪聲、光照條件等因素影響,影像的質量會有所降低,如輪廓模糊、目視效果較差等,為提高影像質量,常需要做高清處理,隨著技術的進步,影像質量優化方法越來越多,而如何實現智能化優化成了當前研究的重點。

1 影像質量增強技術

影像質量下降多因受到其他因素影響,可采用相應的技術削減各種干擾,提高清晰度,同時對影像信息的形式進行轉換,使計算機容易接受,以起到提升影像質量的目的。一般的增強技術有兩類:①空間域增強技術,以像素為主要對象,對其灰度值加以處理,包括直方圖均衡化、線性和非線性變換;②頻率域增強技術,往往起不到直接的效果,而僅僅對影像中的高低頻信息進行分離,在數學變換后,對頻譜進行分析,最終獲得增強后的影像。從當前現狀來看,第1種技術較為常用,計算速度快,而且效果比較直觀,但也存在有不足之處,如該技術較為專業,對普通用戶來說頗為困難;因主要是對像素進行處理,導致在解壓縮中難以發揮作用;對于遙感影像而言,屬于地球表面真實三維信息到二維信息的轉化,在處理時多解性和模糊性較為明顯;在處理彩色影像時,因色彩之間有各種關系,需要經過彩色空間變換處理,頗為復雜,且對技術要求嚴格。鑒于這幾點,如何采用智能化算法實現運行參數的自動選取,以及如何建立適用于彩色影像或影像壓縮處理的模型成了當前考慮的重點。遺傳算法則能夠滿足這兩點要求,作用日益突出。

2 遺傳算法及其在影像處理與分析中的運用

2.1 定義

遺傳算法是一種智能化的隨機優化搜索方法,魯棒性較強,以生物進化規律為主要理論依據,具有良好的全局尋優功能,可直接對結構對象展開操作,通過概率化的方法,可自動調整搜索方向,獲取所需信息,在影像處理、函數優化、遺傳編程、機器人學等諸多領域都有廣泛應用。

2.2 遺傳算法的基礎操作

(1)編碼方式。主要包括三種:一是二進制編碼,該方法的編碼和解碼都容易操作,而且實現交叉和變異操作難度較大小,在用模式定理分析算法方面很是適用。該方法的不足之處在于,反映所求問題結構特征的能力較弱。另外,因遺傳算法是一種隨機搜索法,在優化連續函數時,局部搜索能力偏弱;二是格雷編碼,該方法是二進制編碼的變形改進,在方便實現交叉、變異等操作的同時,還能夠提高遺傳算法的局部搜索能力,也可借助模式定理實現算法的理論分析。三是浮點數編碼,上述兩種方法在函數的優化精度方面偏弱,而浮點數編碼用某一范圍的浮點表示其個體基因,個體編碼長度與決策量個數一致,在精度要求較高、范圍較大的數等方面比較適用,在復雜的遺傳算法中,能夠提高工作效率。

(2)選擇操作。選擇算子最能體現遺傳算法的原理,通過對個體適應度函數的計算決定遺傳到下一代的概率。選擇算子有很多種,如比例選擇算子,作為一種回放式隨機采樣的方法,比例選擇算子認為個體被選擇的概率與適應度成正比。操作程序為,先計算全部個體適應度的總和,然后計算每個個體被遺傳到下一代的概率,最后模擬賭盤操作,確定個體的選中次數。

(3)交叉操作。具有產生新個體的功能,為實現信息交換,可結合交叉概率,在匹配庫中隨機選擇一對父代染色體,通過信息交換會產生兩個“子代個體”。交叉算子主要包括單點交叉、算術交叉、均勻交叉等多種形式。

(4)變異操作。要想更好地完成全局搜索,需將交叉算子和變異算子相結合,變異算子包括均勻變異、非均勻變異等多種形式,可維持群體的多樣性,避免有早熟現象發生。

2.3 遺傳算法與影像處理

在影像處理中,遺傳算法主要涉及模式識別、影像邊緣特征提取、影像的分割及增強等方面,隨著技術的進步,該算法在此領域取得了良好效果。

在模型參數的優化方面,界內某些人士認為影像質量與線性模糊索引值有關,后者的值越大,影像質量就越高,所以將模糊集理論和遺傳算法有機結合,然后通過對PIF極大值點的搜索,提高影像的處理質量,國內也有許多專家借助遺傳算法解決模糊隸屬度參數的最優化問題。另有一些人士利用遺傳算法優化選擇了以粗糙集理論為基礎的影像分類門限值,將粗糙集理論和遺傳算法有機結合,使得影像增強效果更為明顯。國內有專家將遺傳算法和Otsu閾值選取理論相結合,對影像分割的最佳灰度閾值進行搜索;在目標區域使用較為適宜的增強技術,進一步突出目標細節。國外相關專家在增強彩色影像質量方面引入了遺傳算法,使得單尺度Retinex函數的空間尺度、截斷操作系數、群眾系數、色彩恢復系數等諸多方面都實現了自適應選取,對提高彩色影像質量提供了極大的幫助。在此方面,還有許多相關研究,如通過遺傳算法對帶參數的分段線性增強算子參數進行了自適應動態調節;基于非完全Beta變換函數的可覆蓋全色遙感影像增強的非線性變換曲線自動擬合構造函數的提出;對遺傳算法加以改進,在處理非完全Beta變化函數的參數時,實現自適應優化選擇,進而取得了良好的處理效果。

在模型組成的優化方面,國外專家將遺傳算法用于濾波器最優序列的尋找,有效地解決了多個濾波器同時使用的問題,并完成了彼此之間功能的互補工作。國內某些專家利用學習協同進化遺傳算法優化選擇影像模糊增強算法中最佳隸屬度函數和模糊規則及其參數,以此為基礎實現影像增強處理。

3 結束語

遺傳算法是一種智能化的隨機搜索方法,在當前很多領域都有廣泛應用,本文對其在影像處理方面進行了分析,該方法值得推廣應用。

影像處理范文2

關鍵詞:無人機;測繪;工程

隨著科學技術的發展,我國的測繪工程的工作方法也在不斷發生變化,現在最常用的就是先進的無人機影像處理的技術,這種技術被全國廣泛的應用,因為其在測繪工作中具有很多的優點,在我國將來也會有很大的發展。無人機就是沒有飛行員駕駛的飛機,它是被無線電設備控制的,飛行器設的自載程序也進行控制[1]。雖然無人機有很多種,但是只有其中的一部分適合對影像進行拍攝。

1無人機測繪的主要工作類型及技術分析

這些年來,我國的無人機產業在不斷的快速發展,并取得了很好的成果,部分產品甚至已經出口了。相對來說,航測遙感技術是在遙感技術的基礎上逐漸發展起來的新型技術,其優點就是可以快速準確的獲得有關地理位置的數據。航測遙感技術的原理是在無人機上裝上航空數碼相機,并采用相關的技術進行相關的航空攝影,這個技術的作業高度是1000米以下?,F如今航空遙感測量技術應用的越來越廣泛,已經成為我國必不可少的重要技術支持,不僅給我國的測繪事業積累了很多的技術資源,也促進了我國社會的發展。在測繪工程方面我國也采用了航測技術,主要應用于數字建設城市等。①地形圖測繪。首先要根據地形圖對精度進行要求,把無人機拍攝的角度和分辨率等進行一定的的調整,在拍攝出正射影像圖后,就使用成圖軟件進行制作合成。②新農村建設測繪。最主要的就是對房屋、電力、交通等進行測繪,在調查時要根據具體的情況進行拉邊長,不斷地進行改正,這樣才能使房屋測量數據更加的準確。測繪出的成圖還要根據《新農村建設測繪保障服務技術大綱》來進行執行。③征地測量。征地測量就是把所有的土地集中的上交轉化成國家的土地,然后在對這些土地進行測量,主要是保障了國家土地的調成,為經濟建設提供了強有力的數據支持。通常來說,村民之間是存在著很多的糾紛的,村民與集體之間也是。尤其是土地征地的坡度比較大,這時的村民都是按照自己的標準來進行丈量,這是行不通的。應該要按照國家的標準來進行準確的測量。這時如果使用航測,利用正射影像圖對土地進行勾繪,就會減少村民之間的矛盾,他們更加的認可這種方式。④土石方測量。大家可能也非常的好奇。航測是如何計算出土石的方量呢。其實無人機在飛行過程中,會有一個固定的高度,稱之為飛行高度,飛行高度就是和地面保持的一定的距離,所以就可以得到其飛行軌跡,繼而就能到得高程值,PostFlightTerra3D軟件就可以進行[2]。

2無人機影像和大比例尺基礎測繪工程

2.1無人機影像

無人機影像一般情況下說的就是遙感影像,這個被廣泛的應用與測繪工程中,主要體現在兩個方面:a.無人機遙感技術比其他的技術更加的實用與先進,所以具有的優勢非常大,因為它的自身的設備成本就不是很高,而且運行中可以運用的更加的靈活自如。b.無人機的影像技術的基礎是由衛星遙感和航空遙感奠定的,同時也對它們進行了補充,無人機的攝像技術所具有的優點就是相機的體積比傳統的更小一點,可以進行沒人進行控制的低空飛行,它的優勢主要是,類型的多,這樣就可以從很多個方面對圖像進行獲取,這樣就可以是獲得的圖像分辨率更加的高。

2.2大比例尺基礎測繪工程

基礎測繪工程主要是對某一個區間、空間或者區域進行測量,然后根據結果來繪制出相應的地圖。所以一般的情況下,大工程在進行施工建設之前都要進行基礎的測繪,因為基礎的測繪可以對施工的場地進行檢測,通過航拍對環境進行一定的了解。提供一些重要的信息。

3無人機影像制作大比例尺地圖的流程

選擇無人機飛行平臺以及獲取影像資料。所以在對飛行平臺進行選擇和應用時,要根據具體的環境和地形來進行選擇,通常都會依靠轉彎緩沖等技術來完成,因為它與傳統的航空影像拍攝的不同是因為無人機的角度會比較大,但是像幅卻很小,因為這個原因,使用無人機時不能按照平常的方式進行,否則會有影像拍攝不到,空中三角測量技術是無人機航空攝影測量的專業技術,它具有非常重要的作用,不可缺少??罩腥菧y量可以對當地的拍攝進行修改與完善。

4無人機影像處理應用技術

①空三加密應用技術??杖用芗夹g是無人機影像技術中最重要的。也是最難處理的部分,因為它自身的質量會影響著后續的工作。無人機影像技術在剛起步時,這項技術是沒有辦法一部分。②數據預處理技術。航拍使用的無人機攝像機不同于一般的攝像機,它屬于非量測的相機,其拍攝出的圖片的照片邊緣是不規則的,所以對這種圖片進行觀察出的情況就與實際的不相符,所以對影像進行改正時要掌握好相關的數據。③影像畸形改正。因為無人機影像技術與普通的不一樣,所以低空遙感過程中都使用非量測性的相機,我國在對大比例尺進行測量時使用的都是普通的單反,它可以和定焦鏡頭相配合進行工作,所以無人機在進行拍攝時就會有畸形的情況,要想很好的進行控制,就要采取一定的辦法進行解決。

5對無人機拍攝數據的處理

無人機的拍攝與傳統的不同,無人機的數碼影像排列的不規則,角度會偏大,航向影像重疊的也比較多,但是模型體積很小。所以非常容易畸形,空中三角測量的數據就不準確,空三自動轉點的失敗次數就會增加,導致工人工作的時間就會增加。影像的規模較小,立體測圖時就要經常更換模型,作業的效率就會降低,根據實驗結果得出,控制點的密度大,區域網平差后的平面點精度也會變大,反之就會變小,那么后期對控制點進行布置時,就會比較密集來保證精度。但是應用Geoway_AAT軟件的要求就不是很嚴格,但是它的工作效率比傳統的空三高3倍。在利用Vir-tuoZo進行采集時,首先應該縮小核線的范圍。在這個區域內嚴格的進行測圖,確保測圖的精準度,使其能夠按照要求來進行。項目測區內,一個像控點是由4條基線進行選擇的,如果超過4條,加密就不會特別的精準,不能符合要求。尤其是高程精度,如果對模型間產生了誤差就會對測圖的接邊產生影響,進而影響立體像對上。因為相幅比較小,還受大氣氣流影響導致。加密時要注重外像控點的密度,越密的精度就越高。

6結論

無人機不僅可以機動化,還能夠快速啟動進行拍攝,而且畫面分辨率高,所以在測繪工程中,使用無人機攝像技術可以獲得更多有效地形信息。本文研究能夠為無人機在測繪工程的發展提供幫助。

參考文獻

[1]張涵.無人機在測繪工程中應用技術的分析[J].硅谷,2014,16:127-128.

影像處理范文3

關鍵字:空中三角測量,縮小影像, PixelGrid

中圖分類號:P258 文獻標識碼:A

1 緒論

空中三角測量是數據解譯的重要方式,是從散狀的一張張影像,變成相互有關的一個整體。從自由網,到加控制點加密的過程下,給數據套上地面坐標,由此進行解譯影像數據的內外方位元素,達到獲取數據目標的目的,因此可以從流程來進行數據處理。一般情況下,如果時間足夠充裕,則按照流程處理無人機數據,這種處理方式耗時一般比較長,在應急狀況下,無法滿足當天處理完數據,因此可以考慮縮小兩倍或三倍數據進行處理數據。

2 PixelGrid簡介

無人機航空攝影是一種新型的航空影像數據獲取方式,由于無人機種類不同以及所搭配的相機不同,其獲取數據的質量也不相同,PixelGrid針對國內測繪部分中低空領域普及的無人機航空拍攝數據,提供了高效快速的處理。

對于無人機數據的處理需求必要的一些文件。其中包括原始影像數據、相機檢校文件、控制資料、航線結合表(航線索引圖,包括飛行信息)等,如下所示:

原始數據格式一般為 :JPG、BMP、TIF 等等幾種類型。

相機檢校文件包括:相機像主點坐標、相機焦距、像元大小、徑向畸變差系數(K1、K2)、切向畸變差系數(P1、P2)、CCD非正方形比例系數α、CCD非正交性的畸變系數β、像方坐標系等(其單位為像素或毫米)。

控制資料包括:測區控制點點之記、控制點坐標文件(包括平面坐標與高程坐標)或 DOM、DEM等。

航線結合表包括:航線索引圖、飛行方向及飛行架次等。

3 無人機航空影像處理流程及空三加密流程

無人機航空影像處理流程及空三加密流程如圖1,圖2所示:

圖1 無人機航空影像處理流程

圖2 無人機航空影像空三加密流程

4 縮小影像處理

縮小影像處理的整體流程如下:

(1) 像片畸變糾正

文件格式如下:

0.00580.071124.4686

0.000184940-0.000000282089

0.0000011236-0.000015342

0.00018882-0.000046591

像片畸變糾正是指對測區單相機影片進行糾正,若是雙拼相機則無需進行畸變糾正。

(2) 影像縮小2倍

(3) 建立工程文件

對工程路徑、相機參數文件、航帶設計等方面進行設置,如圖3所示:

圖3 設置航攝區域必要參數窗口

(4) 索引影像生成

如生成“IMG_1249.tif.index”等后綴名為index的文件,工程里每張影像都生成。

(5) 金字塔影像生成

生成“PyramidImage”文件,內有分3、9、27三等級層次的縮略影像。此步驟應進行多機多核計算,進行提速。

(6) 影像自動內定向

(7) 全自動相對定向

此步驟可以進行全自動相對定向處理數據,提示是否成功相對定向。

(8) 全自動高可靠性模型連接

進行一條航帶內三對模型之間的連接,如果此步驟失敗,需編輯完成后在進行下一步驟工作。

(9) 航帶間初始偏移量的確定

航帶間初始偏移量的確定需從頭尾進行兩兩加點進行確定偏移量,需人工干預,如果航帶過長,需在中間加點進行鞏固。

(10) 全自動航帶間轉點及數據整理

全自動航帶間轉點及數據整理不需人工干預,但是耗時長,可進行“用于普通航空影像或無人機影像空三”、“用于應急狀態無人機影像空三”、“用于應急狀態且旁向重疊率較大的無人機影像空三”選擇,確定轉點難度。

連接點編輯及量測需要人工干預,是整個空三解算的重要步驟。包括平差計算、加控制點等細部。

(12) 生成PixelGrid所需的工程文件

生成PixelGrid所需的工程文件為整個空三成果的結束步驟,此后可以生成立體模型構建等,進行數據量測,或生成DEM、DOM。

(13) 影像格式轉換及增強處理

影像格式轉換及增強處理需注意選擇增強處理,否則生成DEM有誤。

(14) 近似核線影像生成

近似核線影像生成不需人工干預,由軟件自動生成。

(15) 自動影像匹配及DEM生成

自動影像匹配及DEM生成不需人工干預,由軟件自動生成。

(16) 正射影像生成

正射影像生成不需人工干預,由軟件自動生成。

另外,測區一般為單機多核進行解算,單機共24核,速度與單機單核提速體現在“自動步驟,包括相片畸變糾正、索引影像生成、金字塔影像生成、影像自動內定向、全自動相對定向、全自動高可靠性模型連接、影像格式轉換及增強處理、近似核線影像生成、自動影像匹配及DEM生成、正射影像生成”等多方面,由于室內多機多核同樣可以進行并行計算,主要體現在“金字塔影像生成”方面。表1是20平方公里空三不縮小影像及縮小2倍影像處理耗時對比,如下所示:

表1 20平方公里空三耗時對比

注:

①總共228張片,原片為3744*5616像素,縮小2倍后像幅大小為1872*2808像素,相機焦距為24.4686毫米。

②像幅縮小2倍后,相對定向有出現失敗情況,由于大面積水域或山林,故出現此情況,需要人工檢查。

5 結束語

本文對闡述了無人機航空影像處理流程及空三加密的具體流程,討論了縮小影像處理的詳細步驟,最后筆者對影像做縮小兩倍、及不縮小影像兩種情況數據處理,從步驟所耗時開始做比對,并分析其成果精度,以及對作業要求的影響,其中,將數據處理成果的比對,將成為本次在熟悉的作業流程上的精細測試。

由上文對比可知,縮小兩倍確實能在速度上提速,與正常情況對比,速度有了大幅的提高,特別是轉點及生成DEM模塊的提速。但是縮小影像也存在著一定的弊端:

影像分辨率是原始影像的1/2,像幅大小也為原始影像的一半;

影像處理范文4

關鍵詞:影像融合 特征提取

中圖分類號:P23 文獻標識碼:A 文章編號:1672-3791(2013)02(a)-0042-02

1 DMC數字相機的原理

DMC相機是目前世界上最先進的數字航攝像機,它是由德國蔡司(ZEISS)公司和美國Intergraph公司共同研制,綜合了ZEISS公司世界上頂級的光學技術和Intergraph公司在數字攝影測量軟件領域的領先技術,它的誕生,是數字攝影測量領域的一次技術革命。

該相機由八個CCD傳感器構成,中間四個面陣(幅面為7K×4K)組合鏡頭構成一個13.5K×8K的大面陣,獲得全色影像;四個多光譜鏡頭角面陣(幅面為3K×2K)構成RGB彩色四個波段影像,以進行彩色合成;多光譜彩色合成影像的地面覆蓋范圍與全色影像覆蓋范圍相同。三個數據記錄儀,每個具有280GB磁盤空間(共840GB)。該系統鏡頭的個數是可變化的。DMC的最大優點是具有中心投影的幾何特性,與現有的數字圖像工作平臺及軟件完全適應。其次是該相機采用了像移補償裝置FMC,所獲取的資料具有真實性和可靠性。DMC數字相機同時采集真彩色、彩紅外和灰度數據,通過高速數據傳輸通道傳到硬盤中,原始數據為高壓縮比的TIFF格式。

2 DMC數字相機所獲取影像的特點

2.1 多源性

一次拍攝,可同時獲得全色數據、真彩色數據、RGB多光譜彩紅外數據,使得一次拍攝的效率和數據獲取的效率大大提高,而且全色和多光譜數據的覆蓋范圍相同,三種數據可以滿足不同的需要。

2.2 精度的提高

與傳統的膠片相機相比,省掉了好幾個中間環節,如膠片的沖洗、掃描,這樣減少了不少可能產生誤差的機會。

2.3 更多的信息量的獲得

從全色及多光譜的數據上我們可以獲得比原來傳統相機更多的信息,從而獲得更多的用途。

2.4 快速低成本獲取

相對于傳統的影像數據獲取來說,數據獲取的周期可以縮短1/3,由于同時獲得三種數據,避免了中間環節,數據獲取的成本降低了40%。

2.5 獲得的影像精度高

DMC相機獲取的影像像元大小為12,攝影比例尺1∶6000的情況下,相當于傳統相機的所攝1∶3500影像,用21μ掃描的精度。

2.6 航攝自動化程度高,避免了很多問題

所有的航線設計在地面設計好后輸入計算機,飛機在航攝時從航線的進入、啟拍點、每張相片的定位到關閉點都由計算機控制,而且每張相片拍攝完成當時就能在計算機上看到拍攝的成果,如有漏洞或航線彎曲超限等馬上就能發現。

3 DMC數字相機所獲取影像的缺陷

DMC相機在存在諸多優點的同時,也存在一些缺陷。從生產實踐中,我們發現了以下缺陷。

(1)四個高分辨率7K×4K的全色相機鏡頭拼接獲得一幅全色波段的影像,會因地面的反光造成曝光的參數不一致,同一幅影像出現四個不同的亮度塊。(2)12BIT影像具有豐富的光譜信息,但是,目前,很多數據處理系統不支持12BIT數據,只能轉換成8BIT數據處理,而在轉換過程中,會產生光譜信息的損失,這樣也就損失了12BIT數據的優勢。(3)高空攝影取得的真彩色影像中植物部分色差,在可見光波段,由葉綠素的吸收支配,反射率非常低,吸收率很高,所以葉片對人眼呈現深綠色,影像的色彩顯得不夠飽和,沒有生機。近紅外波段對植物的反射波譜特性最強,通過植物葉片的反射與透射,呈現隨著葉片的層數增加,反射率越來越高。

4 影像融合技術介紹

影像融合技術,是將不同傳感器的影像信息加以綜合,以獲得信息更加豐富的、高質量的影像,同時消除多傳感器信息之間的冗余和矛盾,降低其不確定性,減小模糊度,改善影像解譯性能,達到對目標的完整、全面、一致的表達,從而提高影像信息的使用效率。影像融合的應用是多方面的,可以用來進行彩色增強、特征增強、空間分辨率的改善等等。

利用高分辨率的全色影像與低分辨率的多光譜影像的融合是影像融合技術的典型應用。一般的遙感影像融合采用基于信息特征的算法,這里不做詳述。

利用彩紅外影像與一般真彩色影像進行融合,達到增強植被信息的目的,也是影像融合技術的一項應用。對于DMC數字影像來說,由于其獲得的影像數據包括12BIT高分辨率真彩色影像、高分辨率彩紅外影像和低分辨率彩紅外影像、黑白數據等類型的成果數據。其中,黑白數據可以直接用于測圖、真彩色數據用于制作正射影像圖和大幅面掛圖,彩紅外數據應用于遙感解譯。將真彩色影像與彩紅外波段的影像數據進行融合,將會減少因感光特性的影響帶來色彩的失真。由于DMC影像獲取的特殊性,采用DMC影像的彩紅外數據和真彩色數據進行融合具有一定的優勢:不需要對影像進行配準,只需進行植被信息的提取,進而融合到真彩色影像上去。

4.1 融合原理

由于真彩色圖像和彩紅外數據的成像波譜范圍不同,地物在不同波譜的范圍具有不同反射率,所以同一地物在不同的波段所成得影像具有不同的特征。根據這一原理我們提出了新的融合方法,就是利用多波段數據進行特征提取計算,然后利用提取所得的特征數據,對原始數據進行選擇性的特征增強處理,從而彌補原始真彩色圖像的色彩及信息失真。由于DMC數字影像的特點,需要進行如下的操作。

4.1.1 影像曝光度調整

由于航攝時受大氣和日照的影響,每次拍攝的航片很容易出現曝光不足和曝光過度的現象,為了使圖像達到較為理想的效果,必須進行曝光度調整。對于每張航片,灰階范圍為0~4095(12bit),利用直方圖統計我們可以看出曝光不足的圖像和曝光過度的圖像灰階范圍分布比較集中(示意圖見圖1,2,3)。

這樣圖像的信息量比較小,通過對直方圖進行均衡化處理。

公式 :

(1)

其中,n是圖像中像素的總和,nk是灰度級為rk的像素個數,L為圖像中可能的灰度級總數。式(1)中變換函數的離散形式為:

(2)

因此。已處理的圖像(即輸出圖像)由通過式(2),將輸入圖像中灰度級為h的各像素映射到輸出圖像中灰度級為rk的對應像素上得到。經過處理的航片曝光度適中,信息量增加,目視效果較好。

4.1.2 對每幅影像中四塊CCD所成的影像差異進行輻射校正

由于CCD器件的不一致引起的灰度不一致,我們可以通過多張航片進行統計計算,利用統計的灰度的差值模擬出CCD的系統誤差,從而進行補償處理。首先選取同一航帶均勻分布地物的航片n(3

4.1.3對灰度漸變的處理

由于相機鏡頭中心和邊緣透光量的差別,航片影像通常會出現中心和邊緣亮度漸變的現象,也就是所謂的大餅現象。為了消除由于亮度漸變帶來的影響,我們設計了漸進統計和漸進補償的算法。假設鏡頭中心對應的坐標是x0,y0,影像漸變的半徑是r,我們以x0,y0為中心,進行漸進統計得出不同半徑范圍內的圖像的均值g,gi,i+1=gi-gi+1;(1

4.1.4 不同航帶之間的灰度平衡

由于航拍時間和大氣條件的影響,不同航帶之間的影像灰度差異較明顯,所以必須對不同航帶之間進行灰度平衡。由于每條航帶的影像數量較多,不同航帶的統計計算工作量較大。不同航帶的灰度平衡可以采用直方圖匹配的方法進行。

4.1.5 特征提取算子的設計

經過了上述步驟處理得的影像基本上具有了較好的曝光度和較為理想的直方圖。在此基礎上,我們設計了不同地物的特征提取算子。由于真彩色圖像中植被信息失真,我們選用了紅外波段中的植被信息,對真彩色圖像中的植被信息進行增強,設計了如下提取算法,對每個波段中的每個像素進行閾值比較,假設同一位置的像素在四個波段(紅綠藍紅外)的灰度分別為g1,g2,g3,g4,利用波譜特征可知,當滿足條件g1a4時即可認為該點是植被,其中a1,a2,a3,a4為自定義的閾值,不同的影像條件可以選擇不同的值。這樣就可以提取出植被信息ggreen,然后利用ggreen對真彩色影像進行增強。

4.2 影像處理流程圖(圖4)

5 成功案例

我單位分別于2009年1月和2010年1月進行了兩次DMC航空攝影,其中2009年1月攝影比例尺為1∶12000,2010年1月攝影比例尺為1∶20000。2009年、2010年我院利用這兩批資料進行了1∶2000數字正射影像圖的生產,生產的成果色調一致、精度滿足要求,美中不足的是由于是真彩色影像,因而,影像中植被的色彩效果不佳,影響了整個影像的色彩。

2011年1月,根據客戶要求,需要對影像進行融合和勻色處理,從而使整個數字正射影像圖獲得較為理想的效果:色調一致,植被信息突出。為了達到這樣的效果,需要作以下幾項工作。

(1)影像曝光度調整。(2)對每幅影像中四塊CCD所成的影像差異進行輻射校正。(3)對灰度漸變的處理。(4)不同航帶之間的灰度平衡。(5)利用特征算子進行影像的融合。

經過一次試驗,得到的結果是大部分影像效果較好,植被信息突出,各種地物色彩分明,飽和,增強了可判讀性和目視效果。以下是兩幅圖的比較。

同時,一部分經過補飛的數據,和相鄰航帶之間出現色差和亮度差異,需要重新進行作業,作業的主要過程是進行整體色調和亮度的調整。

以上過程可以利用VC++進行編程實現,平均每張原始影像的處理過程需要7.5分鐘左右。

經過融合的影像再進行糾正、拼接、出圖,利用常規正射影像拼接的流程進行,取得了意想不到的良好效果,得到了用戶的接收和好評。

6 有待解決的問題

在融合、勻色的過程中,也存在以下問題,有待以后解決。

(1)部分補飛的影像,出現航帶之間的色差過于大,而灰度平衡的幅度有限,如果幅度太大,必然影響效果。所以,有待日后尋找更加合適的灰度平衡方法。(2)有部分影像的高亮部分會出現彩色斑,這大概是由于鏡頭的輻射方面的原因產生的,有待進一步的分析和消除。

參考文獻

影像處理范文5

搜索營銷魅力何在?對于這個問題,營銷專家們可能會從點擊率高、轉化率大、能有力促進銷售等層面來進行分析。但是,僅僅是這些嗎?

最近,世界十大市場研究公司之一的明略行( Millward Brown)Dynamic Logic的調查研究證明,搜索營銷除了能帶來大流量的點擊率、提升銷售,還能達成一般互聯網廣告所能達成的營銷目的,如提示品牌認知和在線廣告認知、加強信息關聯、提升品牌喜好度、達成購買意向等。而且,由于搜索營銷的技術優勢和科學性,還能通過關鍵詞鎖定用戶的興趣和需求傾向,更精準定位目標客戶群。從這個意義上說,它甚至更優于一般互聯網廣告。搜索營銷能有效提升品牌價值,已得到業界的廣泛認同。

有效提升品牌

為了直觀表現搜索營銷的效果, MB Dynamic Logic專門針對搜索營銷和自然搜索進行了一次調查活動?;顒舆x取汽車和洗發水兩個行業,通過 Light Speed平臺為兩個行業各自邀請三組客戶(隨機分配,每組 200人,每組樣本之間人口特征基本相同;其中汽車組客戶為過去 1年內買過汽車或者在將來 1年內打算購買汽車的人,洗發水組為在過去 3個月內使用過洗發水的人)參與訪問,對其分配同樣的搜索任務,用指定的關鍵詞完成搜索,并進行眼球追蹤試驗。其中,安排一組觀看沒有投放搜索廣告的自然搜索結果頁面,另外兩組觀看投放搜索廣告的結果頁面。

調查結果表明,在搜索結果頁面投放的廣告,其價值不僅僅在于點擊,這些廣告同樣可以有助于提高品牌價值指標,可以有效提升品牌認知度,吸引用戶進一步了解品牌,提升對品牌的好感度,并使用戶表現出更高的購買意向。

好的搜索結果頁廣告文案能夠有效地幫助塑造品牌形象。通過使用眼動儀觀察用戶瀏覽搜索結果時發現,那些搜索營銷結果頁面上投放了廣告的品牌總是容易受到用戶更多關注,這些搜索結果有助于提升公司形象。

比如,通過搜索結果頁的廣告投放,雪佛蘭的品牌關鍵性指標有明顯增長。搜索者會留意到搜索結果顯示的具體內容,雪佛蘭在這些廣告中提及的如環保、創新、美國品牌、充滿激情等品牌信息被很好地傳遞給了消費者。同樣,投放廣告的清揚洗發水品牌指標也得到了有效提升。通過這些廣告,消費者對清揚的有效去除頭屑、使頭發柔軟順滑、保持頭皮健康等廣告訴求更明晰,更愿意進一步了解清揚,對于清揚的喜好度和購買意向也有所增強。

品牌營銷新工具

正因為具備以上獨特優勢,越來越多的企業日益重視搜索營銷這一品牌營銷新工具。

2009年6月9日,全球領先體育用品公司耐克與全球最大的中文搜索巨頭百度宣布啟動品牌搜索營銷合作,搜索營銷已成為品牌推廣新陣地的又一案例。

“與消費者溝通的關鍵是 ‘由消費者來決定’?!蹦涂酥袊放苽鞑タ偙O Kerri Hoyt-Pack表示:“事實上,耐克最年輕的核心消費群體就是生活在互聯網上的。而我們的工作就是要通過創新的方式與他們保持緊密的聯系。百度社區化網絡平臺給了我們更多傳遞品牌信息、產品創新的機遇。這也是我們選擇百度作為合作伙伴的原因。 ”

此次合作,雙方在品牌推廣上采取了更為創新的思路和模式,如在 “08~09屆中國高中足球聯賽”的百度官網上,不僅有大賽完整的介紹,還有比賽動態信息。網民如有興趣點擊各個鏈接,就可深入了解和參與線上、線下相應的互動活動。此外,百度還將在 14583個貼吧植入“耐克地帶”,實現官網、產品線、廣告、活動等多重信息同步曝光,而貼吧、“知道”、百科等聚集用戶流量的產品,也將通過高中貼吧、運動明星吧等品牌植入,實現與耐克所瞄準的高中生這一目標人群間的品牌溝通和互動。

這種深度品牌營銷合作,通過特定主題鎖定信息傳播的目標人群,同時充分調動網友的積極性,把品牌與網友的雙向溝通和網友間的互動傳播結合起來,真正做到把線上注意力轉化為線下的參與度和購買力。

不只是耐克,對所有廣告主來說,搜索營銷都可以是一個品牌建設的工具,可以提升品牌在消費者中的顯著性。人們應該重新認識搜索營銷的效果,在搜索營銷的 ROI模型中,應該包括曝光,而不僅僅是點擊和轉化率,這樣才能更準確地衡量其有效性。同時,付費搜索營銷由于對信息傳遞有了更好的控制,表述有了更高的質量要求,也就能更有效地傳遞信息。

搜索營銷浪潮勢不可擋

在今天的中國,通過搜索引擎進行營銷已成為一種浪潮,一種勢不可擋的趨勢。

據中國互聯網絡信息中心( CNNIC)《第 24次中國互聯網絡發展狀況統計報告》顯示,截至 2009年6月30日,中國網民規模達3.38億,寬帶網民達 3.2億,幾乎每個網友都在使用搜索引擎。 CNNIC《2008中國搜索引擎用戶行為研究報告》顯示:截至 2008年底,中國搜索引擎用戶規模達到 2.03億人,年增長率達 33.6%。

作為滿足大眾信息檢索所需要的搜索工具,搜索引擎成為使用量排名第二的網絡服務,其市場規模越來越大。艾瑞咨詢《 2008-2009年中國搜索引擎行業發展報告》統計,以運營商營收總和計算中國搜索引擎市場規模, 2008年中國搜索引擎市場規模達 50.2億元人民幣(約合 7.35億美元),相比 2007年的29.0億元人民幣,年同比增長 73.1%。

與此同時,搜索引擎作為最有效的網絡營銷工具,正逐步被廣告主瞄準,成為廣告主提高網站訪問量、推廣和提升品牌的重要手段。

艾瑞咨詢集團 COO阮京文表示,金融危機后,中國的網絡廣告市場整體回暖比較迅速,廣告主在網絡營銷方面的需求更加明顯。而且,在過去的一年里,為了實現精準營銷,很多廣告主會選擇與網民互動、溝通的營銷方式,因此,相比其他營銷手法,廣告主對搜索引擎的興趣會更大。搜索引擎在中國網絡廣告的占比不斷增加,在2008年達到了 30%的比例。

易觀國際 CEO于揚認為,搜索引擎營銷不但會引導消費者進一步了解產品,還會對其進行反復多次的品牌信息提示,這對廣告主很有價值。在互聯網營銷方面,搜索引擎營銷的比重在提升。同時,其中超過兩億營收的大的廣告主投放已經占到了 10%的比例,雖然這個總體比例還比較低,但是是一個可喜的趨勢。

影像處理范文6

【關鍵詞】tms320dm642;圖像采集系統;vport接口;dsp

design is in hardware of image processing

liu li

(liaoning university of science & technology, anshan liaoning 114044, china)

【abstract】it designs the image processing system in the structure of hardware. it adopt the chip of tms320dm642 of ti as the arithmetic platform in aspect of image processing, and select the chip of xc95144 of xilinx as the core of controller that is used to assign into the time-sequence in image collection, and expanded sdram memory to storage the image on the basis of this hardware, thus achieve to deal with the image in real-time. practical application indicates that this method has high accuracy and is rapid enough to satisfy the requirement of real-time acquisition.

【key words】tms320dm642; image acquisition system; vport interface; dsp

圖像采集系統在日常生活、軍事、工業生產、科研中的作用越來越大.而紙幣清分、目標跟蹤、干線交通監視等應用也極大地促進了實時圖像處理技術的發展。tms320系列為代表的高性能dsp在實時圖像處理中也獲得了廣泛應用[1],由于圖像處理的數據量大,數據處理相關性高,并且具有嚴格的幀、場時間限制, 如果能通過對dsp和cpld進行軟件編程來控制數據采集頻率,充分發揮其性能就成為提高整個系統性能的關鍵。本文介紹的是基于tms320dm642的一種圖像采集方法[2]。

1 硬件設計整體結構

紙幣圖像識別需要依賴于一個穩定可靠、實時性高、抗干擾能力強的硬件系統,這樣才能夠減輕識別算法的負擔,更好的實現整個系統的性能。紙幣圖像識別的整個系統硬件結構框圖如圖1:

從圖中可以看到:接口電路以上的部分為紙幣圖像識別系統,以下部分為主控部分。紙幣圖像采集系統又分成圖像采集和dsp其它外設模塊部分。其中圖像采集包括光源、cis傳感器、偏值電路、放大電路、a/d變換、cpld,它所實現的功能是將紙幣通過傳感器。

圖1 系統硬件結構框圖

采樣、量化后將數據傳給dsp的vport接口。dsp的其它模塊包括emif接口上的flash和sdram,用來實現程序和數據的存儲;i2c接口上的eeprom,用來實現參數的存儲;mcbsp接口與uart通信,這樣可以與pc機進行通信,實現實時監測;emu接口在開發過程中實現了在線仿真、調試功能。

2 圖像采集系統工作原理

圖2給出了圖像采集接線圖, 通過cis圖像傳感器采集出物體模擬圖像信號,并將其轉換為電信號,然后將放大的模擬信號經過模數轉換器ad9822轉換成為標準的數字信號, 送入cpld緩存,最后通過edma通道輸入到dsp的ram中,在dsp中進行圖像處理和識別[3]。

cpld是圖像采集的核心,它控制了整個采集過程的時序。當主機檢測到物體后會向cpld發送一個幀同步信號syn,在此同時物體會在傳感器的垂直方向上發生移動,主機檢測到這個移動量并發送給cpld[4],這個信號就為物體的行同步plu。

根據控制相應管腳的低電平來控制光源。sp為cis傳感器的行同步信號,cp為每個像素的時鐘同步,sig是采樣后的模擬量輸出。每當sp發生從高到低的變化,cis傳感器會檢測到這個變化,重新計算cp的個數,每收到一個cp時鐘信號,就會把相應的傳感器件采樣得到的電平通過sig管腳發送出去。

實際應用中,我們選用ad9822作為 cis圖像傳感器進行信號處理的a/d變換芯片。采用三通道運行方式,轉換頻率可以達到15msps。dsp在上電后初始化期間需要來配置a/d變換器來選擇工作模式,對ad9822內部寄存器配置采用3線制串行通信接口,當cpld檢測到了syn信號后準備進行圖像采集工作,當檢測到第一個plu信號開始采集,通過正確控制cis傳感器的sp、cp的時序可以輸出每一個像素的模擬量sig, 然后再正確控制a/d變換器的clk、adck就可以輸出實際像素的數字量用8位數據線輸出為d

0-d7,最后控制dsp的vport接口的vctl、vclk時序,把數據讀到了dsp內部[5-6]。

圖2 圖像采集接線圖

3 總結

本文通過分析tms320dm642和ad9822工作的特點,提出了一種新的數據采集時序設計,從而針對不同的信號能夠根據實際情況對dsp和cpld進行軟件編程來控制數據采集頻率,提高了系統實時性和穩定性。本系統應該在干線交通監視方面取得了良好的效果。本文作者創新點:本文首先分析了ad工作的時序,通過對 dsp和 cpld進行軟件編程來控制ad9822的采集速度,從而達到可以根據實際情況靈活地改變ad9822的數據采集頻率,提出了一種新的數據采集時序設計。

【參考文獻】

[1]江思敏,劉暢.tms320c6000dsp應用開發教程[m].北京:機械工業出版社,2005.

[2]何蘇勤.dsp技術與應用實例[m].北京:清華大學出版社,2002,3.

[3]王水波,宋煥生,王國強,郭亞,鄭輝.一種用于車輛測速的數據采集系統[j].計算機工程,2008,34(17):245-247.

[4]儲茂祥.一種紙幣識別系統的設計[j].北京:電子技術應用,2004,12:61-62.

[5]劉慧英.基于tms320dm642圖像采集處理系統設計及實現[j].機電一體化,2008,2:78-80.

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