线段元支撑区主成分相似性约束特征线匹配

针对特征线匹配中因线段端点不确定而难以提供准确位置的问题,论文提出结合边缘主点与线段元支撑区主成分相似性约束近景影像特征线匹配方法。首先,利用ASIFT算法获取立体像对同名点,计算仿射变换矩阵;其次,对Canny算子边缘检测后的影像进行Freeman链码跟踪,链码分裂获取线段元的边缘主点,将边缘主点视为匹配基元,同时结合仿射变换、核线约束及Harris兴趣值三重约束独立匹配边缘主点;最后,采用线段元支撑区主成分相似性对特征线匹配结果进行一致性检核。论文选取不同类型的近景影像作为实验数据,验证本文算法的有效性和普适性。该算法实现了以点代线匹配,降低直线匹配算法的复杂程度,同时通过线段元支撑区主成分相似性约束检核匹配结果,充分利用近景影像彩色信息,提高了匹配结果的可靠性。      

基于直线空间结构特征的图像匹配方法

直线匹配在图像配准、目标识别等领域有重要应用。提出利用直线空间结构特征进行匹配的方法,算法采用粗精两级匹配的思路,粗匹配阶段用四参数仿射变换模型对待匹配图像进行粗步校正,精匹配阶段利用反映直线空间结构分布特征的直线交点方位角直方图,把直线匹配映射成两个点集的匹配,结合随机抽样共识(RANSAC)算法和参数迭代一致性方法剔除错配点对,实现图像的自动匹配。实验结果表明,本文方法能够取得较高的匹配精度。     

边缘视差连续性约束的航空影像特征线匹配算法

鉴于同一边缘线上像素的视差变化具有连续性的特点,本文提出边缘视差连续性约束的航空影像特征线匹配算法。该算法首先对左影像进行特征线提取,将Freeman链码跟踪得到的每条边缘特征线作为一个整体,利用相互连接直线段对其进行拟合。将拟合直线端点作为该特征线上的一组匹配基元,通过对其进行匹配实现该特征线的整体匹配。初始匹配过程中,综合利用核线约束、单应矩阵约束和灰度相似性约束对拟合直线的端点进行匹配。然后利用视差连续性约束对每条特征线上点的匹配结果进行检核及余点同名点构建,取得较好匹配结果。论文选取UCX和DMC三组数字航空影像进行特征线匹配实验,验证本文算法的有效性。      

线特征和SIFT点特征结合的异源图像匹配算法

提出一种基于直线特征和点特征结合的红外和可见光图像匹配算法.首先利用快速直线检测算法对图像进行直线检测,并对结果进行处理以保留主要直线结构;然后,引入高斯尺度空间,统计直线支持区域中所有像素的梯度信息建立描述矩阵,计算矩阵列向量的均值和标准差作为直线描述子,对直线进行匹配;接着,利用匹配直线两两相交构建交点进行SIFT描述并匹配;最后,剔除不满足对应交点匹配的直线.实验结果表明,该算法能够有效实现红外与可见光图像特征匹配,特别适用于包含明显直线轮廓的图像.     

基于统计模型的三线阵CCD影像并行匹配算法

在基于统计方法实现CCD影像匹配算法的基础上,提出了CCD影像匹配计算任务的分解方法和计算任务的调度策略,进一步构建了基于统计模型的三线阵CCD影像匹配算法的并行计算方案。并通过实验进行了验证,结果表明,对于CCD影像该并行匹配算法获得了良好的加速比,可扩展性好。适用于超大规模的三线阵CCD影像中同名像点的匹配计算。     

基于SIFT算法及三角形约束的SAR影像匹配方法

将三角形约束方法引入到合成孔径雷达(SAR)影像匹配中。利用尺度不变特征转换(SIFT)算子生成特征点;采用鲁棒性较好的随机抽样一致(RANSAC)算法剔除错误匹配点,得到更高精确度的同名点;最后利用SIFT算法得到的同名点建立Delaunay三角网。在同名相似三角网内,以三角形重心点作为内插的虚拟同名点,并对虚拟同名点进行归一化互相关(NCC)约束,剔除不满足阈值要求的虚拟同名点对,同时根据内插得到的虚拟同名点建立新的三角网,对三角网进行动态更新,用于获取更多虚拟同名点,直至满足匹配要求。实验结果表明,本文方法能够有效增加匹配特征点数量,提高雷达影像的匹配精确度。     

基于控制点的多光谱图像自动配准研究

针对同类传感器多光谱图像的配准,提出了一种快速有效的图像自动配准方法。该方法采用Forstner算子分别从参考图像和配准图像提取控制点,再利用基于灰度相关的算法匹配同名像点,然后利用同名像点求解仿射变换参数,实现多光谱图像的配准。通过液晶光谱相机成像实验对该方法进行验证,结果证明了该方法处理速度快,配准精度高。     

月球CCD影像的快速匹配算法

影像匹配是基于CCD数据获得月球高程数据的基础和关键。研究了月球CCD影像的小波金字塔分层匹配算法。利用小波分析的多分辨率特性,对CCD影像进行小波分解,构造了金字塔顶层影像误匹配剔除策略及金字塔底层影像匹配点的快速搜索策略,实现了自粗尺度到细尺度的匹配算法。该算法通过减少非同名像点的匹配时间和搜索时间,大大降低了运算量,从而提高了匹配效率和配准精度。实验结果表明,该算法在匹配正确率和匹配效率方面都获得了很好的效果。     

一类参数空间利用率最优的直线检测方法

针对Hough变换过程中参数空间利用率低的问题,提出了一类直线检测方法,该方法极大地提高了参数空间的利用率.首先提出了基于仿射变换的Hough变换的实现方法,然后提出了实现完全空间Hough变换的充分必要条件并给予证明,从而建立了能够实现完全空间Hough变换的仿射变换形式,最后提出了一种典型的完全Hough变换形式并给出了算法的详细计算过程.对图像进行特定的仿射变换以改变其定义域,对仿射变换后图像进行Hough变换并计算直线参数.仿真结果表明:该方法对参数累加数组的利用率可以达到100%;同时,与其他方法相比,检测精度得到了提高.     

基于成像和相干信息的InSAR图像同名点提取方法

对于重叠区域较小的相邻两条带SAR图像,严重几何畸变使得难以直接提取同名点(Tie Points, TPs)。该文基于InSAR图像成像信息和相干信息提出一种新的同名点提取方法。该方法首先根据成像信息对原始图像进行仿射变换,然后利用光学影像特征匹配的方法获得同名点,最后以相干系数图为导引对同名点进行筛选。通过对实际InSAR数据(重叠区域<15%)的处理,该方法不仅能够自动提取同名点,而且提取的同名点满足高精度的干涉测图要求。同时使得一幅高精度正射图像由5个条带减少到3个条带拼接,大大降低了测图作业量和测图成本。     

基于特征点和泊松融合的红外序列图像拼接

提出了一种基于特征点和重叠过渡泊松融合的红外序列图像无缝拼接方法。该方法首先采用简化的SIFT特征提取方法获得图像特征点,然后利用双向互匹配的方法提高特征点的匹配精确度,再通过引入随机抽样一致性（RANSAC）算法剔除误匹配点对并求出图像间的变换矩阵,最后将改进的重叠过渡的泊松融合完成图像间的无缝拼接。该算法具有很好的鲁棒性,允许图像有旋转变换和缩放变换,且不受图像噪声影响。实验结果表明:该方法简单有效,可以在保持图像清晰度的前提下,明显消除拼接缝隙,提高拼接图像的质量。     

基于标准棋盘格的图像校准方法

通过对CCD相机采集的图像存在的畸变,提出了一种对畸变图像进行校准的方法。校准算法采用标准的棋盘格,利用仿射变换对图像表面规则分布的特征点建立查找表,查找并分析特征点,计算出变形量,然后修正。实验结果表明,该方法对图像校准是非常有效且具有非常高的实用性。     

基于形状描述算子的仿射点匹配算法

针对仿射点匹配问题,首先通过建立点模式之间仿射映射关系,运用虚拟对应点估计待匹配点集的仿射参量,然后运用形状描述算子进行点集间匹配关系的求解,通过上述步骤的反复迭代最终求得点匹配问题的最优解集。算法较好地解决了仿射变换下的点集匹配问题,即使在较强的噪声和出格点干扰情况下,仍能获得较高的正确匹配率。实验证明了算法的有效性和鲁棒性。     

Automatic registration and alignment on a template of cardiacstress and rest reoriented SPECT images

Single photon emission computed tomography (SPECT) imaging with ²⁰¹Tl or ^99mTc agent is used to assess the location or the extent of myocardial infarction or ischemia. A method is proposed to decrease the effect of operator variability in the visual or quantitative interpretation of scintigraphic myocardial perfusion studies. To effect this, the patient's myocardial images (target cases) are registered automatically over a template image, utilizing a nonrigid transformation. The intermediate steps are: 1) Extraction of feature points in both stress and rest three-dimensional (3-D) images. The images are resampled in a polar geometry to detect edge points, which in turn are filtered by the use of a priori constraints. The remaining feature points are assumed to be points on the edges of the left ventricular myocardium. 2) Registration of stress and rest images with a global affine transformation. The matching method is an adaptation of the iterative closest point algorithm. 3) Registration and morphological matching of both stress and rest images on a template using a nonrigid local spline transformation following a global affine transformation. 4) Resampling of both stress and rest images in the geometry of the template. Optimization of the method was performed on a database of 40 pairs of stress and rest images selected to obtain a wide variation of images and abnormalities. Further testing was performed on 250 cases selected from the same database on the basis of the availability of angiographic results and patient stratification     

基于特征的遥感图像自动配准算法

面向光学图像的多时相、多光谱、多传感器图像的自动配准,本文描述一个基于特征的高精度图像配准算法.它以点映射配准技术为基础,处理具有全局仿射几何失真的图像配准问题.首先,通过边缘检测和相应的后处理提取封闭边界;其次,根据边界链码相关和区域不变矩匹配策略建立边界的对应,并对对应重心即匹配点对进行一致性检测获得基元控制点;最后,估计初始变换参数,并通过显著点片的相关匹配来增加控制点个数,迭代修正变换参数以提高配准精度.多种遥感图像数据的配准实验和对比试验证实了的自动算法具有较高的可靠性和配准精度.     

红外与微光图像开窗配准融合处理方法

为解决图像实时融合以及红外与微光图像视场大小不一致等问题,提出一种基于仿射变换的红外与微光图像开窗配准融合处理方法。首先以大视场微光图像为背景,对图像中人眼感兴趣的目标区域信息进行开窗,窗口的大小由系统硬件速度和配准融合算法的运算量决定,然后在相同的目标窗口区域,通过双线性插值和仿射变换建立一种红外与微光图像各个像素点的对应匹配关系来完成窗口图像的快速配准与融合,实验对开窗融合结果进行了分析与评价。结果表明,该方法在满足人眼观察需求的条件下既减小图像融合处理数据,又保留了重要的细节融合信息,有效地提高了图像融合的实时性,对兼顾硬件速度与实时性要求的图像融合系统具有较高的应用价值。     

Image registration and object recognition using affine invariantsand convex hulls

This paper is concerned with the problem of feature point registration and scene recognition from images under weak perspective transformations which are well approximated by affine transformations and under possible occlusion and/or appearance of new objects. It presents a set of local absolute affine invariants derived from the convex hull of scattered feature points (e.g., fiducial or marking points, corner points, inflection points, etc.) extracted from the image. The affine invariants are constructed from the areas of the triangles formed by connecting three vertices among a set of four consecutive vertices (quadruplets) of the convex hull, and hence do make direct use of the area invariance property associated with the affine transformation. Because they are locally constructed, they are very well suited to handle the occlusion and/or appearance of new objects. These invariants are used to establish the correspondences between the convex hull vertices of a test image with a reference image in order to undo the affine transformation between them. A point matching approach for recognition follows this. The time complexity for registering L feature points on the test image with N feature points of the reference image is of order O(NxL). The method has been tested on real indoor and outdoor images and performs well.