模式識別中圖像匹配快速算法研究.pdf

1、圖像匹配算法的研究是模式識別學科研究的一個分支，該問題的核心是找到兩幅圖像在空間上或兒何上的最佳映射函數(shù)，使得通過該映射函數(shù)能夠將兩幅圖像相似的部分盡可能地進行重疊。在很多的研究領域，圖像匹配算法的準確性及計算效率都對研究的最終結果起到了至關重要的作用。圖像匹配由于其應用背景的廣泛性和數(shù)據(jù)獲得的多樣性，導致了各種匹配算法的適用范圍也具有一定的局限性。
　　 在圖像的獲取方式中，有一類是先獲取物體的一系列投影數(shù)據(jù)然后通過這些數(shù)據(jù)還

2、原出物體內(nèi)部的時域圖像，現(xiàn)代影像診斷醫(yī)學中CT(Computerizedtomography)、PET(Positron Emission Tomography)等都是通過類似的方法得到人體的內(nèi)部圖像。對于此類圖像的匹配目前是在恢復后的時域圖像中完成的。本文對目前常見的投影模型如RT(Radon Transform)變換、DBT(DivergentBeam Transfrom)變換，以及在模式識別中常用的HT(Hough Transfo

3、rm)變換從性質和實現(xiàn)上進行了研究，并分析了它們之間的轉換關系。在此基礎上，本文對此類途徑獲取的圖像提出了一種新的圖像匹配思路：直接在投影域利用投影數(shù)據(jù)來對時域圖像進行匹配，這樣避免了對已經(jīng)存在一定誤差的時域圖像來進行匹配。根據(jù)本文所調(diào)查的資料，由于變換參數(shù)之間所存在的復雜依賴關系，目前還沒有研究能夠完全在投影域中完成對存在仿射變換圖像的匹配。在本文中提出了一種基于投影變換的快速圖像匹配算法，該算法完全在投影域分離了參數(shù)之間的依賴關系，

4、可以直接對所獲得的投影數(shù)據(jù)使用基于FFT的運算和最小二乘方法就能完成對時域中兩幅完全重疊且存在仿射變換圖像的匹配，算法對在該背景下獲得圖像的匹配具有很高的計算效率與對噪聲的魯棒性。通過數(shù)值仿真說明，該算法與目前最新的類似研究相比(如[113])在計算效率上有了大幅的提高。該算法同樣適用于普通圖像的匹配，與目前常見的基于FFT的快速匹配算法相比在效率和準確性上也都具有一定的優(yōu)勢。為了保證所提出的快速算法對參數(shù)估計的準確性，本文同時還提出了