一種完全仿射不變量的圖像比較法

1、東北石油大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）1一種完全仿射不變量的圖像比較法一種完全仿射不變量的圖像比較法GuoshenYuCMAPEcolePolytechnique91128PalaiseauCedexFranceJeanMichelMelCMLAENSCachan61av.duPresidentWilsonCachan94235France文摘文摘一種完全仿射不變量的圖像比較法對(duì)AffineSIFT(ASIFT)作出簡(jiǎn)要介紹。當(dāng)SIFT僅遵

2、循四個(gè)參數(shù)即縮放、旋轉(zhuǎn)和平移時(shí)是完全不變的新方法對(duì)兩個(gè)剩下參數(shù):定義相機(jī)軸方向和定義相機(jī)角度方向。針對(duì)任何預(yù)測(cè)模擬所有的視圖都取決于這兩個(gè)參數(shù)是否可行。這個(gè)方法可以依靠識(shí)別特征所進(jìn)行的非常大的仿射扭曲來(lái)衡量一個(gè)新的參數(shù)過(guò)渡傾斜。先進(jìn)的方法過(guò)渡傾斜幾乎不超過(guò)2(SIFT)、2.5(HarrisAffine，HessianAffine)和10個(gè)(MSER)。ASIFT能處理過(guò)渡傾斜在36和更高的(見(jiàn)圖1)。索引詞——影像匹配，仿射不變性，尺

3、度不變，放射正?；?，SIFT。1介紹介紹局部圖像檢測(cè)器通過(guò)圖像比較按其增量不變性屬性可進(jìn)行分類(lèi)。他們都是平移不變的。Harris角點(diǎn)檢測(cè)[3]是旋轉(zhuǎn)不變的。這Harris–Laplace（拉普斯）Hessian（海賽函數(shù)）Laplace和DOG(Difference–ofGaussian（高斯函數(shù)）)區(qū)域檢測(cè)器[8、10、62]是旋轉(zhuǎn)不變和尺度不變的。一些基于力矩區(qū)域檢測(cè)器[51]包括HarrisAffine（仿射）HessianAff

4、ine區(qū)域[910]檢測(cè)器一個(gè)邊緣檢測(cè)點(diǎn)[17]一個(gè)[4]熵檢測(cè)兩個(gè)水平線(xiàn)檢測(cè)的MSER(“最穩(wěn)定極值[7]地區(qū)”)和LLD(“水平線(xiàn)描述符”)[15]的設(shè)計(jì)是仿射不變的轉(zhuǎn)變。MSER特別說(shuō)明已被證實(shí)通常比其他仿射不變檢測(cè)效果更好緊隨其后的是海賽仿射和哈里斯仿射（12、8、10)。這些方法通過(guò)修補(bǔ)局部斑塊區(qū)域或相當(dāng)經(jīng)歷了一個(gè)未知的仿射變換。歸一化變換后他們得到一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的對(duì)象仿射變換的影響已經(jīng)消除。然而當(dāng)一個(gè)較大比例變換出現(xiàn)時(shí)(事實(shí)上比3

5、大)SIFT仍?xún)?yōu)于所有的其他方法[6]。事實(shí)上實(shí)東北石油大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）3釋一個(gè)攝像機(jī)運(yùn)動(dòng)(1):和=arccos1t是相機(jī)的視角角度和以??為參數(shù)的相機(jī)自旋轉(zhuǎn)。在這個(gè)仿射模型相機(jī)遠(yuǎn)離平面物體。從正面的?位置一個(gè)攝像機(jī)運(yùn)動(dòng)平行于該對(duì)象的平面形象包括旋轉(zhuǎn)。這個(gè)平面包含正常和光軸在一個(gè)固定垂直面上來(lái)確定一個(gè)角度。這個(gè)角度被稱(chēng)為?經(jīng)度。其光軸然后做出a轉(zhuǎn)角垂直于圖像平面u.這個(gè)參數(shù)被稱(chēng)為緯線(xiàn)。?傾斜t1被定義為tcos=1。鏡頭可以

6、繞其光軸(旋轉(zhuǎn)參數(shù))旋轉(zhuǎn)。???最后但并非最不重要攝像機(jī)可以向前或向后移動(dòng)這是通過(guò)測(cè)量變焦參數(shù)。簡(jiǎn)而言之(1)模型的圖像變形u(xy)?u(A(xy)攝像機(jī)運(yùn)動(dòng)所致一個(gè)正面視點(diǎn)=1t0=1=0到斜視圖特征由t和。0?0?0????3.3.高傾斜旋轉(zhuǎn)高傾斜旋轉(zhuǎn)方程(1)定義了絕對(duì)傾斜即當(dāng)鏡頭通過(guò)比從一個(gè)正視圖到斜視圖得圖像形變率。但相比圖像u1(xy)=U(A(xy)和u2(xy)=u(B(xy)一般從兩個(gè)相機(jī)的傾斜位置得到。圖3.絕對(duì)的

7、傾斜與過(guò)渡傾斜之間的區(qū)別。左：經(jīng)度=’，緯度=30度，’=60????度，絕對(duì)傾斜t=1cos=2t’=1cos’=2過(guò)度傾斜T（u1u2）=t’t=.右：=’90?3?3??度，=60，’=75.3度，t=2t’=4T(u1u2)=t’t=8.??定義定義1.1.給出了一個(gè)平面圖像的兩個(gè)視點(diǎn)u1(xy)=U(A(xy)u2(xy)=U(B(xy)我們稱(chēng)過(guò)渡傾斜T(u1u2)和過(guò)渡旋轉(zhuǎn)(u1u2)獨(dú)特參數(shù)?滿(mǎn)足BA=的條件用公式(1)表

8、示。1?????????21RTRH圖3從不同的觀點(diǎn)對(duì)兩幅圖像的仿射過(guò)渡進(jìn)行闡述。特別是絕對(duì)傾斜與過(guò)渡傾斜之間差異。與這兩個(gè)絕對(duì)傾斜t和t`在兩個(gè)正交方向=?’2上一個(gè)能確認(rèn)過(guò)渡傾斜u2和u1之間的結(jié)果T=tt`。因??此兩個(gè)中等程度的傾斜會(huì)導(dǎo)致一個(gè)大的過(guò)渡傾斜!因?yàn)樵趯?shí)際情況下傾斜可達(dá)到6度甚至8度很容易明白過(guò)渡傾斜可以到36度64度和更多。圖1顯示了ASIFT結(jié)果在圖像對(duì)正交的視點(diǎn)(過(guò)渡旋轉(zhuǎn)=90絕對(duì)?傾斜t6)以致過(guò)渡傾斜t=36