基于特征點(diǎn)的圖像匹配技術(shù)研究與應(yīng)用.pdf

1、圖像匹配是指通過(guò)某種方法在幾幅圖像之間尋找同名點(diǎn)的過(guò)程,作為圖像信息處理領(lǐng)域內(nèi)的一項(xiàng)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(jué)領(lǐng)域、對(duì)運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的檢測(cè)領(lǐng)域、醫(yī)學(xué)分析領(lǐng)域、工業(yè)檢測(cè)領(lǐng)域等等,而用于圖像匹配的兩個(gè)圖像或幾個(gè)圖像通常是攝像機(jī)在不同時(shí)間,不同角度,不同地點(diǎn),不同天氣下所拍攝的具有相同對(duì)象的圖像。在具體的圖像匹配應(yīng)用領(lǐng)域,往往是對(duì)包括清晰度、遮擋度、噪聲污染等不同復(fù)雜性的多個(gè)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(gè)精度高

2、、實(shí)時(shí)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(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)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(shí)的計(jì)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(diǎn)特征提取的方法,對(duì)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(shí)時(shí)性好的圖像匹配算法。論文的主要研究?jī)?nèi)容有:
　　(1)對(duì)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(cè)算法的檢測(cè)原理,并對(duì)使用局部特征作為圖像特征點(diǎn)的匹配算法的匹配性能進(jìn)行了剖析。
　　(2)針對(duì)商標(biāo)圖像搜索時(shí)使用SIFT特征檢測(cè)方法的局限性,提出了一種將SIFT特征檢測(cè)子和Harris特征檢測(cè)子相結(jié)合的方法,在該方法中,使用計(jì)算SIFT特征描述子的方法來(lái)求得Harris特征點(diǎn)的特征描述子,該方法利用了檢測(cè)圖像的角點(diǎn)計(jì)算量小、用時(shí)少、特征點(diǎn)分布均勻的

4、優(yōu)點(diǎn)。實(shí)驗(yàn)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(shí)時(shí)性的特點(diǎn)。
　　(3)對(duì)存在較大仿射角度的彩色圖像之間的匹配問(wèn)題,使用經(jīng)典SIFT算法能夠提取較多的特征點(diǎn),但是提取特征點(diǎn)的時(shí)間很長(zhǎng);而使用SURF算法對(duì)圖像進(jìn)行匹配時(shí),圖像之間的錯(cuò)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(guò)對(duì)原圖像進(jìn)行仿射變換而得到一系列的圖像序列,然后計(jì)