一种改进的SIFT双向匹配算法

分析SIFT特征提取匹配算法，利用SIFT特征向量匹配对的唯一性约束改进算法的匹配策略提出双向匹配算法，在已有匹配结果的基础上引入匹配的唯一性约束，进一步降低实时图像与参考图像时序匹配的误匹配率，以达到在实时图像中寻找已知着陆区域的目的，提高图像匹配的准确率。实验结果表明该方法有效。     

抗仿射变换图像局部特征检测与匹配算法研究

针对SIFT局部特征在图像发生大视角变化时匹配失效的问题,提出了一种基于仿射变换模型的图像局部特征检测和匹配算法。通过建立图像仿射变换模型,对相机光轴视角变换的纬度角θ和经度角Φ进行模拟,并采用SIFT算法进行特征检测,基于最邻近法进行特征匹配,使算法除了具有SIFT本身的抗图像缩放、旋转和亮度变化等特点外,还具有较强的抗仿射变换能力。试验结果表明:当图像发生相对斜率较大的仿射变换时,该图像特征检测和匹配算法仍有较强的抵抗能力。算法可用于图像末端寻的制导弹丸和空中侦察设备拍摄的图像进行有效匹配。     

特征匹配算法鲁棒性与速度的对比分析

特征匹配算法是近年来计算机视觉领域的研究热点。在宽基线匹配、特定目标识别、目标类别识别、图像及视频检索、机器人导航、场景分类、纹理识别和数据挖掘等多个领域,特征匹配算法得到了广泛的应用。为总结特征匹配算法目前存在的问题及指出可能的发展方向,对比分析了当前使用广泛的特征匹配算法的鲁棒性与速度。综述了尺度不变特征匹配算法(SIFT)、快速稳健特征匹配算法(SURF)、二进制稳健尺度不变性特征匹配算法(BRISK)、定向的基于加速段检测子与旋转的二进制稳健独立基本特征匹配算法(ORB)、风式特征匹配算法(KAZE),以及快速风式特征匹配算法(Accelerated-KAZE),分析了算子鲁棒性与速度的影响因素。基于检测子与描述子,利用Mikolajczyk 05标准测试图集与无人机遥感影像测定并分析了复现率、查全率与错误率曲线以及耗时和正确匹配率。实验结果表明,Accelerated-KAZE算法的综合性能较强。     

利用对极几何约束的方法提高SIFT算法的正确率

针对SIFT算法是一种提取局部特征的算法,不能完全体现整幅图像信息,并容易产生失配的问题,提出了一种改进方法。该方法利用swr算法的匹配结果计算两幅图像之间的对极几何关系,利用该约束关系对SIFT算法的结果进行筛选以提高SIFT算法匹配点的正确率。实验结果表明,匹配正确率随着误差精度的提高而提高,反映出算法具有良好的噪声鲁棒性。     

一种基于改进SIFT的SAR图像配准算法

为克服SIFT (scale-invariant feature transform)描述子应用于SAR图像配准领域时配准精度低的不足,提出一种基于改进SIFT的SAR图像精确配准算法.该方法首先提取特征点的SIFT描述子和改进的旋转不变纹理化特征描述子,再利用典型相关分析特征融合算法将2种描述子融合,形成新的特征描述子,计算2幅图像中各个特征点间的改进加权距离并通过预先设定好的阈值完成粗匹配,最后通过随机抽样一致性算法去除误匹配实现精匹配,并代入仿射变换模型以求得变换参数,完成图像的配准.仿真结果表明:该方法的匹配性能明显优于SIFT及PCA-SIFT算法,能够有效处理图像在尺度变化、灰度变化、旋转角度变化的情况下SAR图像配准问题,且配准精度达到了亚像素级.     

基于对数极坐标变换的景像匹配算法研究

针对成像制导过程中对实时性和准确性的要求,对存在旋转和尺度变化的航拍照片的匹配进行研究,提出了一种基于对数极坐标变换的匹配和跟踪算法.匹配时先对基准图和实时图按多分辨率金字塔法进行对数极坐标变换,利用对数极坐标的旋转和尺度不变性进行匹配.匹配后,用相对运动时目标的对数极坐标变换图像梯度下降最小相异评估方法对目标进行跟踪,通过对航拍照片进行匹配测试,证明了这种方法的有效性.     

基于ORB特征匹配的全局运动估计

为提高全局运动估计的准确性,提出一种基于定向旋转不变性(oriented FAST and rotated BRIEF,ORB)特征匹配的全局运动估计算法.首先对差分图像进行分块,通过设定阈值来筛选出有效的背景运动模块,然后经ORB特征匹配后,代入六参数运动模型,通过最小二乘法求解出估计参数,最后对当前帧做补偿,比较补偿前后的差分图像中的目标轮廓的清晰度.实验结果表明:该算法能有效去除局部运动的影响,在保证全局运动估计准确性的同时,也确保该算法的有效性.     

快速景象匹配算法控制策略

为提高景象匹配算法的匹配性能,分析匹配算法设计的基本思路及常见两类匹配算法的优缺点,提出采用一定的控制策略以加快匹配速度,进而提高匹配效率的思想,给出几种匹配控制策略的设计思路.以归一化积相关景象匹配算法为例,采用先粗后精的分层匹配策略,实现了算法的加速,通过大量的匹配仿真实验,验证了该匹配控制策略的可行性、有效性.     

分块投影匹配在快速序列图像稳定中的应用研究

图像稳定常用于各类序列图像系统的预处理。本文提出一种基于分块投影匹配的快速序列图像稳定算法。该算法将待处理序列图像进行分块,通过投影匹配计算得到各对应分块的运动矢量,提出一种评价准则赋予各运动矢量相应权重,利用改进的随机一致参数估计方法得到全局运动模型参数。试验结果表明,与基于KLT、SIFT等特征点匹配的估计算法相比,在对估计精度没有较大影响的前提下,本文算法具有运算速度快、能实时应用的特点。     

巡航导弹航迹控制中景象匹配快速算法研究

为了解决巡航导弹航迹控制中所拍摄的实时图与基准图存在的角度旋转问题,借鉴圆投影旋转不变性的优点,根据实时图自身的特点,提出了环投影匹配算法。采用遗传算法和全空间逐点搜索(穷举法)两种方法对不同大小的基准图就匹配速度和匹配精度进行比较。同时,提出引入方位角和前一帧匹配点对当前匹配点进行预测,剔除误匹配点的方法。仿真结果表明,以上算法在旋转条件下,仍保持了较高的精度和速度。     

图像制导的目标匹配算法与系统设计

根据航拍地形图像和目标图像的特点,提出Zoser图像匹配算法用于图像导航与制导.Zoser算法主要由高斯Zoser图像金字塔、24邻域极值点和SIFTl28描述符等组成.Zoser算法使用整型数据,结构简单,二级算法独立性好,易于模块化设计;根据这些特点提出了基于FPGA和多DSP的系统设计方案,系统具有较好的实时性和图像匹配目标识别性能.Zoser算法对图像位移、旋转、仿射变换、尺度变化、噪声影响、轻微形变和照度变化有较好的鲁棒性,识别和匹配的准确性较好,速度比SIFT算法提高3倍左右,更适合实时系统.     

基于Hausdorff距离的地磁匹配算法研究

在介绍地磁匹配的基本原理的基础上,指出了较为成熟的地形匹配算法以及成熟的图像匹配算法都可以为地磁匹配算法所借鉴.利用基于Hausdorff距离的匹配算法进行了仿真,仿真结果表明了该方法的有效性.     

轮廓自动匹配方法研究

介绍了用于打击效果评估的目标轮廓自动匹配方法已成为当今的一个研究热点．基于遗传算法和带电粒子模型，提出了一种新的具有仿射不变性的目标轮廓自动匹配方法．该方法首先提取目标图像梯度，然后利用带电粒子模型对图像梯度进行电场化．最后采用模板图像轮廓线在电场化后的梯度图像中的最大能量熵值，利用遗传算法确定先验模板图像与目标图像之间的仿射变换参数，达到轮廓匹配的目的．该方法可完成自动目标轮廓匹配，实验验证了该方法的有效性和鲁棒性．     

基于角点特征不变量的红外图像匹配研究

在红外目标识别过程中,针对系统实时性要求高的场合,提出了一种基于角点的特征不变量,证明了该不变量具有平移不变性、旋转不变性和比例不变性.将该不变量作为匹配因子,运用动态规划的方法把目标的不变量与模型中的不变量进行匹配,并与三角形边长匹配法进行了比较.实验证明,该方法有效地降低了匹配误差,提高了识别的实时性,效果较好.     

多传感器辅助的快速图像匹配算法

针对现有图像匹配算法效率和精度难以兼顾的问题,提出了多传感器辅助的快速图像匹配算法。该算法利用FAST算法提取特征角点,再利用SIFT算法为特征点生成主方向和描述符;并结合基于点积的相似度度量,利用多传感器输出的姿态数据辅助搜索策略,以完成快速初匹配;最后通过统计特征点距离误差的方法剔除误匹配点,获取最终同名点集。实验表明,该图像匹配算法在效率和精度方面均优于传统的SIFT算法,能够满足增强现实系统对图像匹配算法的精度高、速度快的要求。     

基于改进SIFT与互信息的异源图像匹配

针对同一目标的红外与可见光所形成的异源图像对,提出了一种基于改进SIFT与互信息的算法,寻找两幅图像中的相关点,从而实现两幅图像的匹配。为了改善SIFT算子的匹配效果,本文提出的改进方法,成功地增加了正确匹配点数;同时使用局部互信息量作为判断标准,可以在正确匹配点数即使占劣势的情况下,依然能排除错误的匹配点,扩展了匹配算法的适用性。结果和实际测试表明,两种算法结合能显著改善匹配效果。     

基于圆环域描述的改进快速SIFT算法

针对快速SIFT(Scale Invariant Feature Transform)算法去掉高斯加权环节,导致算法稳定性下降的不足,对快速SIFT算法中的特征描述子进行了改进,用圆形代替矩形并对区域进行分层,越靠近关键点层数越多,相当于对中心区域进行了加权,并通过仿真给出了最佳加权层数和特征描述子方向数。仿真实验表明:该算法不但满足了匹配正确率和实时性的要求,而且具有很高的稳定性和鲁棒性,能够满足目标跟踪的实时性要求。     

一种抗区域强灰度变化的景象匹配算法研究

对比分析了灰度强烈变化对图像统计特征的影响.针对在灰度强烈变化条件下,基于直方图、灰度矩阵和图像纹理特征的匹配算法的不适应性,提出了一种基于边缘特征的抗区域灰度强烈变化的景象匹配算法.仿真结果表明,该方法能有效地克服灰度强烈变化对景象匹配性能的影响,与基于灰度的积相关匹配算法相比,在匹配时间大大缩短的同时,匹配概率也有了较大提高.     

基于等值线匹配的巡航导弹地磁匹配方法研究

介绍了地磁场理论, 并给出了地磁匹配导航的基本原理, 对基于等值线匹配的ICCP算法进行了研究, 并给出了仿真结果. 从仿真结果可以看出, 在有限的迭代运算后估计航迹收敛, 且匹配后的位置误差明显减少, 但算法同时也存在对磁传感器测量误差敏感的缺点, 算法的抗干扰性有待进一步提高.     

基于位置点匹配的GPS/DR组合导航系统地图匹配算法

提出了一种基于位置点匹配的地图匹配算法，该算法综合考虑了车辆的航向和速度信息、网络的拓扑结构和各种可能存在的误差，并在各个部分使用了相应的判决准则，使算法在整体性能上得到很大的改善。最后通过实际应用，验证了该算法的正确性。