基于仿射變換重建的目標(biāo)識(shí)別方法.pdf

1、從圖像中自動(dòng)識(shí)別目標(biāo),必須克服空間、時(shí)間等外部環(huán)境變化對(duì)成像造成的影響,即研究不變性問題.仿射變換不變性是其中一個(gè)重要的研究?jī)?nèi)容.常規(guī)的目標(biāo)識(shí)別系統(tǒng)對(duì)目標(biāo)提取不變性特征,繼而通過特征匹配來進(jìn)行識(shí)別和分類.將信息豐富的目標(biāo)圖像轉(zhuǎn)化為規(guī)模和維數(shù)都很有限的特征矢量,必然伴隨信息丟失,用這些矢量代表原目標(biāo)圖像進(jìn)行匹配存在一定缺陷.本文提出了一種新的目標(biāo)識(shí)別系統(tǒng)框架,首先對(duì)目標(biāo)提取不變性特征并進(jìn)行特征匹配,通過匹配過程尋找測(cè)試圖像與參考圖像中目標(biāo)

2、輪廓的位置映射關(guān)系,進(jìn)而求解從參考圖像到測(cè)試圖像的仿射變換參數(shù),并對(duì)參考圖像重建仿射變換,使目標(biāo)得到配準(zhǔn).后續(xù)過程可以采用包括圖像匹配在內(nèi)的各種方法來進(jìn)行目標(biāo)識(shí)別.整個(gè)過程中不變性特征僅僅用來求解特征點(diǎn)的位置對(duì)應(yīng)關(guān)系,并不參與識(shí)別和分類.上述方法的關(guān)鍵技術(shù)是針對(duì)仿射變換設(shè)計(jì)有效的不變性特征,此特征必須能夠用來標(biāo)定參考圖像與測(cè)試圖像中目標(biāo)特征點(diǎn)的位置映射關(guān)系.同時(shí),在實(shí)際應(yīng)用中,所選取的特征必須能夠克服噪聲和目標(biāo)輪廓畸變的影響.針對(duì)這些要

3、求,本文提出了骨架凸殼的概念.骨架凸殼是對(duì)目標(biāo)形狀幾何結(jié)構(gòu)的凸殼描述,不受噪聲和細(xì)節(jié)變化的影響,具備穩(wěn)定性;同時(shí),它天然繼承凸殼的局部性特點(diǎn).由它構(gòu)建的不變性特征因?yàn)榫植啃远四繕?biāo)輪廓畸變的影響,因?yàn)榉€(wěn)定性而克服了噪聲和目標(biāo)形狀細(xì)節(jié)變化的影響,即使在惡劣的環(huán)境下仍然能夠使目標(biāo)得以配準(zhǔn).提取骨架凸殼要求骨架能夠正確、穩(wěn)定地反應(yīng)目標(biāo)形狀的幾何結(jié)構(gòu).常用的骨架化算法受噪聲和細(xì)節(jié)影響嚴(yán)重,提取的骨架分支很多且不穩(wěn)定,無法達(dá)到不變性感知的要求