张振杰
- 作品数：11 被引量：189H指数：5
- 供职机构：中国人民解放军信息工程大学更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金国家高技术研究发展计划更多>>
- 相关领域：自动化与计算机技术航空宇航科学技术交通运输工程更多>>
- 改进的遗传算法在图像模板匹配中的应用被引量：1
- 2013年
- 提出了一种基于改进的遗传算法的图像匹配方法,对基本遗传算法的初始种群产生和遗传算子做了改进,避免了基本遗传算法的执行效率低且容易"早熟"等问题。实验结果表明,改进后的遗传算法能够精确、快速地完成图像匹配,与传统方法相比,匹配效率得到明显改善。
- 张振杰郝向阳刘松林康跃耀
- 关键词：图像匹配遗传算法
- 基于共面直线迭代加权最小二乘的相机位姿估计被引量：6
- 2016年
- 针对相机内参数已标定和未标定情况下的相机位姿求解,提出了基于共面直线迭代加权最小二乘的相机位姿估计算法。推导了关于相机焦距和位姿参数的线性方程,通过4条以上共面直线实现了相机位姿参数的线性解算;对参数线性解进行迭代加权最小二乘优化,得到更高精度的参数估计值和直线权值;最后,利用直线权值和欧式变换的保距性实现相机焦距的解算,得到了相机焦距和位姿参数的估计值。仿真实验表明:提出的算法在相机已标定,直线数为20,像点噪声方差为5pixel的情况下,角度误差小于0.2°,相对平移向量误差小于0.5%,耗时大约为1ms。真实数据实验表明,提出的算法可以获得与棋盘标定结果相近的精度。与现有算法相比,提出的算法抗噪性更好,精度更高,能够实现基于单幅图像的未标定相机的位姿估计。
- 张振杰郝向阳程传奇黄忠义
- 关键词：空间相机位姿估计
- 利用直线特征进行单幅图像畸变校正方法被引量：1
- 2018年
- 针对传统镜头畸变校正方法较少,并考虑畸变中心带来的不利影响,提出了一种基于单幅图像直线特征的畸变校正方法,且能够同步地估计畸变系数和畸变中心。在单幅图像中建立单参数划分模型,深入分析了空间直线与畸变后直线的几何关系,证明了空间三维直线经镜头畸变后,在二维平面形成圆弧,并且从该圆弧圆心为圆心的同心圆上的某点即是畸变中心,进而基于圆拟合方法对畸变参数进行估计。与已有方法相比,该方法考虑了畸变中心的影响,并且直接使用畸变点进行畸变参数估计,因此,具有更高的校正精度和更强的鲁棒性。实验中,首先对拟合图像进行实验,针对不同噪声、不同畸变系数对各种算法展开了三组仿真实验,结果表明,利用列文伯格马夸尔特（Levenberg-Marquardt,LM）算法进行圆拟合和畸变参数估计的方法性能表现良好。展开对真实黑白棋盘的畸变校正实验,运用三种算法对棋盘中13条直线进行畸变校正后的测量,表明LM算法要明显优于其他两种算法,有着良好的畸变校正效果。最后对真实场景的图片进行测试,取得了较为理想的畸变校正结果。
- 赵漫丹张振杰程传奇郝向阳
- 关键词：径向畸变均方根误差
- 一种基于人工标志的室内视觉导航方法被引量：6
- 2013年
- 针对具有预设标志点的场景,提出了一种基于影像序列的室内视觉导航方法。首先讨论了编码标志和普通标志进行设计与布设方法,进而根据标志点的结构特征对在实时获取图像上的特征点进行自动提取,然后根据预设标志点的实际位置及其与相应像点坐标,利用物点与像点的透视关系解算摄像机中心的位置和姿态。最后在研究视觉导航的误差来源的基础上,对室内视觉导航精度进行了理论分析。实验结果验证了基于人工标志的室内视觉导航方法的可行性和有效性。
- 郝向阳张振杰刘松林郭晓毅
- 关键词：视觉导航特征提取
- 鲁棒性地形匹配/惯性组合导航算法被引量：10
- 2016年
- 基于传统平均绝对差算法引入了选取搜索区域和匹配运算的改进策略,使得算法在匹配定位时允许载体灵活机动,提高了实时性;针对桑迪亚算法易发散的问题,分析了组合滤波算法的特点,建立了地形匹配/惯性组合导航的数学模型;针对地形匹配"虚定位"影响滤波结果的问题,引入了一种基于新息向量的鲁棒检测算法,采用最小二乘对误匹配点进行拟合改正。仿真研究表明:与传统算法相比,组合滤波算法精度更高、稳定性更强,能高频率(200 Hz)输出高精度导航参数,误差保持在一个格网间距(90 m)以内;鲁棒检测算法能有效抵御粗差影响,在经纬度方向各加入0.05°粗差的情况下,仍可保持较高精度。
- 程传奇郝向阳张振杰马智刚
- 关键词：地形匹配组合导航扩展卡尔曼滤波鲁棒性
- 基于三视图几何约束的摄像机相对位姿估计被引量：5
- 2018年
- 针对从影像中恢复摄像机位姿的问题,提出基于三视图几何约束的位姿估计算法.利用强制选择机制对影像进行特征点提取,通过光流法和前后向误差实现相邻三帧影像的特征点匹配;推导基于本质矩阵优化分解的位姿估计,利用对极几何约束构建目标函数,通过迭代优化确定旋转矩阵的唯一解,优化了唯一解的确定方法,提高了相对位姿估计效率,得到第1、2摄像机矩阵;基于三视图的几何约束关系,由三焦点张量和匹配特征点建立目标函数,由迭代过程得到第3摄像机相对于第1摄像机的位姿参数.结果表明,提出算法的鲁棒性、精度以及算法效率均优于传统算法,能够快速、准确地估计摄像机相对位姿,可以实现对旋翼无人机的轨迹跟踪.
- 张振杰李建胜赵漫丹张小东
- 关键词：位姿估计对极几何目标函数迭代过程
- 结合光流跟踪和三焦点张量约束的双目视觉里程计被引量：4
- 2016年
- 针对城市街道准确实时定位的问题,提出将光流跟踪与三焦点张量约束结合的双目视觉里程计方法。为提高运算效率,将图像序列分为关键帧与非关键帧,对关键帧进行常规的特征点检测与匹配,对非关键帧用Lucas-Kanade光流跟踪特征点对。推导了基于前后帧、左右视图三焦点张量约束的观测方程,顾及动力学方程,组成卡尔曼滤波模型。考虑到观测方程的非线性,采用迭代Sigma点卡尔曼滤波进行解算,解算过程中用RANSAC稳健估计策略提纯匹配,以增强系统整体稳健性。实验结果表明:提出的算法在基本不损失精度(X方向优于5 m,Y方向优于4 m)的情况下,计算速度提升6.2倍,单帧图像平均处理时间由0.3115 s下降为0.0503 s,能够满足城市定位实时准确的需求。
- 程传奇郝向阳郝向阳赵漫丹
- 关键词：光流三焦点张量
- 基于改进的SIFT顺序尺度标志识别算法
- 2016年
- 设计一种由矩形和圆构成的合作标志;为克服动态环境下拍摄影像的旋转、平移、变形等问题,提出了一种改进的SIFT尺度信息提取方法,通过统计信息量,设定合适阈值去除误差点,根据均值对尺度信息排序,优化尺度信息;将优化后的特征量作为支持向量机(SVM)的输入,经过训练、预测,完成标志识别。与传统HU不变矩、仿射矩(AMI)相比,在清晰、加噪、遮挡等条件下,改进的SIFT尺度信息特征量都具有更高的识别精度。实验表明:利用SIFT顺序尺度进行目标识别的方法在准确性和鲁棒性方面能够满足要求,算法能较准确的进行标志识别。
- 贾开开郝向阳张振杰张振杰程传奇
- 关键词：支持向量机
- 融合改进A~*算法和动态窗口法的全局动态路径规划被引量：114
- 2017年
- 针对移动机器人路径规划全局最优、实时避障的需求,提出了一种融合改进A~*算法和动态窗口法的全局动态路径规划方法。首先,基于传统A~*算法,结合Manhattan和Euclidean距离,设计了一种优化的启发搜索函数;然后,利用关键点选取策略,剔除冗余路径点和不必要的转折点;最后,融合动态窗口法,构造了顾及全局最优路径的评价函数,基于该评价函数,应用动态窗口法,进行实时动态路径规划,在保证规划路径全局最优性的基础上,提高了平滑性及路径规划的局部避障能力。实验结果表明:与传统A~*算法相比,所提算法规划的路径更平滑,可实时动态避障,且能输出控制参数,这利于机器人的自动控制;与动态窗口法相比,所提算法能够保证规划路径的全局最优性,路径长度由28.879m缩短为22.285m。该研究对于移动机器人自主导航的应用具有重要的参考价值。
- 程传奇郝向阳李建胜张振杰孙国鹏
- 关键词：移动机器人路径规划动态避障
- 基于Hough一维变换的直线检测算法被引量：42
- 2016年
- 针对标准Hough变换直线检测存在的问题,提出了一种基于Hough一维空间变换的直线检测算法。对图像进行边缘检测,将互不连通的边缘进行分组;利用Hough一维空间变换对边缘组进行直线检测并编组,降低了算法和空间复杂度;通过对直线组进行精确处理,解决了过连接、端点确定和检测精度存在的问题。实验结果表明:该算法有效地解决了标准Hough变换算法中存在的问题,降低了误检率和漏检率,提高了直线检测精度,能够实现对不同类型影像数据的直线检测处理。
- 张振杰郝向阳刘松林程传奇
