基于特征點的圖像匹配技術(shù)研究與應(yīng)用.pdf

1、圖像匹配是指通過某種方法在幾幅圖像之間尋找同名點的過程,作為圖像信息處理領(lǐng)域內(nèi)的一項極為關(guān)鍵的技術(shù),它已經(jīng)被廣泛地應(yīng)用于機(jī)器視覺領(lǐng)域、對運動目標(biāo)的檢測領(lǐng)域、醫(yī)學(xué)分析領(lǐng)域、工業(yè)檢測領(lǐng)域等等,而用于圖像匹配的兩個圖像或幾個圖像通常是攝像機(jī)在不同時間,不同角度,不同地點,不同天氣下所拍攝的具有相同對象的圖像。在具體的圖像匹配應(yīng)用領(lǐng)域,往往是對包括清晰度、遮擋度、噪聲污染等不同復(fù)雜性的多個圖像之間進(jìn)行圖像的匹配。因此,我們的目標(biāo)是尋求一個精度高

2、、實時性好的圖像匹配方法。當(dāng)前主要有基于圖像灰度和基于圖像特征這兩種用于匹配圖像的方法,第一種匹配方法實現(xiàn)簡單、容易掌握,且匹配精度良好,但是不具有抗旋轉(zhuǎn)性、抗尺度變換性及抗縮放性;第二種匹配方法適用于大多數(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域,但是匹配時的計算量大,匹配方法復(fù)雜。本文著重研究了基于特征的匹配方法,重點特征提取的方法,對既存的特征提取算法進(jìn)行改進(jìn),以求能夠?qū)崿F(xiàn)一種精度高、實時性好的圖像匹配算法。論文的主要研究內(nèi)容有:
　　(1)對圖像匹配的

3、基本方法進(jìn)行學(xué)習(xí),深入研究了基于特征的圖像匹配方法,以便能夠掌握經(jīng)典的局部特征檢測算法的檢測原理,并對使用局部特征作為圖像特征點的匹配算法的匹配性能進(jìn)行了剖析。
　　(2)針對商標(biāo)圖像搜索時使用SIFT特征檢測方法的局限性,提出了一種將SIFT特征檢測子和Harris特征檢測子相結(jié)合的方法,在該方法中,使用計算SIFT特征描述子的方法來求得Harris特征點的特征描述子,該方法利用了檢測圖像的角點計算量小、用時少、特征點分布均勻的

4、優(yōu)點。實驗證明,使用基于SIFT特征和Harris特征的方法提取商標(biāo)圖像的特征,具有高效性、實時性的特點。
　　(3)對存在較大仿射角度的彩色圖像之間的匹配問題,使用經(jīng)典SIFT算法能夠提取較多的特征點,但是提取特征點的時間很長;而使用SURF算法對圖像進(jìn)行匹配時,圖像之間的錯配率較高并且不能充分利用原圖像的彩色信息。因此,本文提出了一種具有仿射不變性的彩色圖像匹配方法,該方法通過對原圖像進(jìn)行仿射變換而得到一系列的圖像序列,然后計