圖像目標三維幾何不變量特征構(gòu)造與應(yīng)用.pdf

1、基于圖像的物體識別、目標跟蹤技術(shù)是計算機視覺研究的重要方向，在社會生產(chǎn)、生活的各個領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。從圖像中提取能夠表征目標物體幾何結(jié)構(gòu)本質(zhì)特征的三維射影不變量，不受成像角度、位置、光照條件、空間幾何變換等因素的影響，將有效改善后續(xù)的識別、跟蹤等高級應(yīng)用。目前關(guān)于圖像目標三維射影不變量研究中，可用于構(gòu)造不變量的幾何特征十分有限，僅限于圖像點特征，適用范圍也局限于可進行三維重建的圖像幾何結(jié)構(gòu)，或者特殊幾何結(jié)構(gòu)，相關(guān)工作側(cè)重于理論推導，在

2、實踐中仍面臨著很多問題。本文正是在這一背景下對圖像目標三維射影不變量的構(gòu)造與計算工作進行了深入的研究。
　　 本文主要完成了以下幾個方面的工作。
　　 提出了圖像目標三維射影不變量構(gòu)造與計算的一般方法。本文在基于圖像點特征的目標三維射影不變量非齊次解法基礎(chǔ)上，給出了齊次性解法，齊次解法可以改善不變量計算的穩(wěn)定性和可靠性。在此基礎(chǔ)上，本文將圖像直線特征引入三維射影不變量計算，提高了圖像目標三維射影不變量計算的穩(wěn)定性和可靠性

3、。更重要的是，直線特征的使用使得在已知信息不足以進行三維重建的情況下，仍然可以獲取目標的部分三維信息，這對于識別、跟蹤等后續(xù)應(yīng)用有著重要的意義。本文給出了根據(jù)圖像中點特征、直線特征計算三維射影不變量的一般方法，對如何利用圖像特征、如何獲取獨立等式等問題進行了詳細的論述。根據(jù)本文提出的方法，使用者可以自行構(gòu)造與計算適用于特定應(yīng)用的幾何結(jié)構(gòu)所具有的三維射影不變量，而不僅僅局限于已有文獻中介紹的幾何結(jié)構(gòu)。
　　 提出了基于前景估計的圖

4、像檢索方法。在參考了關(guān)于人類視覺注意機制的生理學研究與心理學研究，以及計算機視覺領(lǐng)域中關(guān)于圖像顯著性檢測的研究后，本文歸納總結(jié)了確定圖像前景的幾條基本原則。根據(jù)這些基本原則定義了圖像區(qū)域的前景權(quán)重，前景權(quán)重的確定一方面為圖像目標三維射影不變量計算提供約束條件，提高了不變量計算的可靠性；另一方面可以為不變量計算提供可靠的圖像信息。
　　 改進了譜匹配中鄰接矩陣的構(gòu)造方法。本文中使用的圖像點特征均為具有明確幾何意義的角點特征，但是角