基于质心距离增量矩阵的曲线描述和匹配

图像中物体轮廓线的描述和辨识是图像理解的一个核心问题,提出了一种新的快速的轮廓线描述和匹配方法。该方法不是把曲线中的每一点都进行了描述和匹配,而是按照最小面积法则对曲线进行采样。用采样点与质心的距离增量为每一个采样点赋予一个身份向量,通过所有采样点的身份向量来构造曲线的质心距离增量矩阵以描述曲线,最后利用两条曲线的质心距离增量矩阵的差异度来度量它们的相似性。实验证明该描述方法不仅具有很好的唯一性,而且相比目前已有算法计算量大大减少。该方法的一个实际应用在于将一个地区的SAR图像与地图相匹配。     

基于边缘相关性距离约束的角点匹配

在双目视觉技术中,针对物体边缘上的角点误匹配问题,提出了一种基于边缘相关性距离约束的角点匹配算法。该算法首先采用基于边缘的角点检测子来提取角点,通过极线约束和角点特征值约束来确定候选角点匹配集合;然后提出“边缘相关性”约束,基于角点距离构造候选角点对的贡献值来对其进行精匹配;最后构造角点特征向量,通过子向量匹配方法进一步对角点匹配对进行检验。实验结果表明,该匹配算法正确率高,有效地解决了边缘角点对的误匹配问题,非常适用于基于边缘曲线的双目视觉应用。     

基于特征点和最小面积的曲线描述和匹配

为了对关键特征点相同而子曲线曲率不同的曲线进行识别,提出一种新的平面曲线的描述和匹配方法。基于关键特征点进行粗匹配,根据精度要求设定最小面积阈值在子曲线上重新采样点,定义了一种新的采样点的识别向量,并根据子曲线上采样点的识别向量构造了新的识别向量矩阵,最后根据识别向量矩阵的差异度度量子曲线的相似性。通过对所有子曲线的识别实现对整条曲线的识别。该识别方法逐层筛选、由粗到精,避免了冗余操作。实验表明该方法高效、可行。     

拱序列的曲线描述与匹配

目的 曲线匹配是计算机视觉和图像处理中的一个重要问题;判定几何图形形状相似性,得到与人类认知一致的结果,是目前的曲线描述与分类算法不能很好解决的问题。针对曲线匹配和几何图形形状的相似性判定,提出一种有效快速的基于拱序列的曲线匹配与相似性判定算法。方法 提取曲线的角点,将曲线表示为一连串相互重叠的拱序列。对于拱序列中的每一个拱,使用拱描述子进行描述。利用拱描述子,使用动态规划方法,实现对拱序列的匹配和相似性判定。结果 为了验证本文算法,将基于拱序列的曲线描述与匹配方法应用于轮廓的拼接与几何图形的相似性比较。在轮廓拼接实验中,基于拱序列的曲线描述与匹配方法准确完成碎片轮廓的拼接和地图轮廓的拼接。在几何图形相似性的交叉度量实验中,基于拱序列的曲线描述与匹配方法可以准确反映出图形的相似程度,正确判断两幅图像是否属于同一类型。在判定不同相似程度的形状对的实验中,本文算法可以给出与人类判断相同的结果,相比较基于链码特征、多尺度不变量、形状上下文和GCT（geometry complex transform）变换算法,本文算法的距离值更好地反映出图像的相似程度。结论 理论和实验表明,该算法可有效地描述曲线、匹配曲线,及准确判断几何图形的相似性,给出与人类视觉判定一致的结果。该算法可用于基于轮廓的图像拼接和几何图形相似性的判定。     

Harris相关与特征匹配

基于图像梯度提出一种图像特征,称为Harris相关.应用Harris相关特征,构造图像特征描述子,包括特征点描述子、直线描述子和曲线描述子.这些描述子的构造较简单,对图像旋转与图像亮度的线性变化具有不变性.直线与曲线描述子的构造方法为直线和曲线的匹配提供一种思路.实验表明,应用Harris相关构造的特征点描述子对图像变化表现出较好性能,直线与曲线描述子在实际图像中取得较好的匹配结果.     

基于角点特征值和视差梯度约束的角点匹配

提出了一种基于角点特征值的角点匹配快速算法,并利用视差梯度约束去除误匹配的结果。首先把提取角点时得到的角点特征值作为匹配的一个约束,提高了基于灰度相关的角点粗匹配运算的速度,然后利用视差梯度约束对粗匹配的结果进行求精运算,去除误匹配的结果,实验结果证明了该算法的有效性。     

实数型曲线描述子二值化研究

曲线匹配技术在模式识别、计算机视觉和图像理解中具有重要作用。随着移动设备的广泛使用,有必要研究存储空间小、匹配速度快的二值型曲线描述子。针对常见实数型曲线描述子(MSCD、IOMSD、IOCD和TCHP),利用阈值化方法,获得由0、1表示的二值曲线描述子。实验结果表明,在旋转、视角变化和光照变化条件下,提出的曲线二值描述子能够保持实数型描述子的匹配准确性,而占用的内存空间仅为原描述子的1/32或1/16。     

基于均匀角点匹配的基础矩阵估计方法

鉴于Harris角点匹配时产生的聚簇现象,引入邻近点剔除策略,可以提取到较为均匀的匹配角点.在此基础上,进一步对计算基础矩阵的8点算法进行改进,通过对匹配点进行分组求解基础矩阵,以每组得到的基础矩阵求平均值作为最终值.实验结果表明,该方法求解的基础矩阵具有较高精度.     

均值-标准差描述子与直线匹配

提出一种通过直线描述子来进行自动直线匹配的思想.直线描述子的建立分为以下3个主要步骤:首先为直线定义平行邻域并将该邻域分解为一系列平行线,其次通过选择图像特征建立直线描述矩阵,最后通过计算描述矩阵列向量的均值和标准差获得直线描述子.基于不同的图像特征(灰度、梯度和梯度幅值),提出3个具有平移、旋转和线性光照不变性的直线描述子.实验结果表明本文提出的直线描述子具有较好的匹配性能.     

一种融合局部与全局信息的距离约束角点匹配算法

图像匹配技术在众多领域中都有重要应用。针对既有平移又有旋转的情形,提出了基于距离约束的角点匹配方法,首先利用角点值进行匹配点对的粗选,然后利用局部角点间距离及全局角点间距离结合进行匹配点对的选取。实验结果表明,该方法可以实现无误匹配的匹配点对,准确性高,对噪声具有一定鲁棒性,且由于匹配过程中主要利用两点间的距离关系,而不需要进行复杂的运算,所以匹配时间大幅减少,在现实中有一定的实用性。     

一种基于角点检测的图像密集匹配算法

提出了一种鲁棒的图像自动立体匹配算法.利用Sobel算子对图像中的像素点进行检测,若是边缘点,则使用最小同值分割吸收核方法判断该点是否为角点.在两幅待匹配的图像间计算角点的梯度大小、梯度方向及灰度等的相似度,去除无法对应的角点,建立起待匹配图像中角点的对应关系,并计算基础矩阵.对基础矩阵进行迭代,去除误配点,计算出较精确的基础矩阵.由对极几何约束,采用动态规划方法,寻找左右两幅图像在对应极线上的所有像素点之间的对应,从而建立起两幅图像间像素点的密集匹配对应关系.试验结果表明,算法效果满意.     

基于Freeman链码的二维曲线匹配

快速地提取曲线的拐角点是进行曲线匹配的关键。为了解决这一问题,提出提取拐角点的快速方法,根据Freeman链码在拐角点附近的变化规律,将Freeman链码分为两类,根据这两类的判断规律分别确定拐角点,然后根据特征线段的长度和特征点的曲率去除一些伪拐角点,以得到标准拐角点。最后根据标准拐角点的曲率序列求得的归一化互相关系数进行粗匹配,再通过长序列的归一化互相关系数进行精确匹配。这种方法不受曲线旋转和平移的影响,易于实现,根据实验证明该方法的合理性、有效性。     

点到弦距离累加的自适应角点检测

提出了一种自适应角点检测算法(ACPDA),以解决CPDA算法采用全局阈值去除伪角点所存在的缺陷,即无法正确处理邻近角点、钝形角点和圆形角点的问题。该算法的优势主要包括:1)提出了角点邻域再检测方法,实现对邻近角点的有效检测,同时使角点定位更加精确;2)为每条曲线构造了一个曲线自适应阈值来去除伪角点,避免了钝形角点的丢失;3)构造角点局部自适应阈值来有效去除圆形角点。对比实验表明,ACPDA算法降低了漏检角点数和伪角点数,具有更好的检测性能。     

平面非规则曲线的一种快速识别与匹配算法

平面非规则曲线的识别与匹配主要用于图像识别、物体匹配等领域。文章在综合研究比较国内外的研究成果后,提出了一种新的快速提取特征进行筛选而后进行细节比对进行匹配的方法。该方法首先通过提取构成平面非规则曲线的一系列离散点的关键特征进行快速筛选,而后逐步比对细节特征,分析其变化趋势,对平面非规则曲线的匹配有着较为满意的匹配效果。该方法相比现有的匹配方法,具有识别与匹配速度快,准确率高,适应性强等优点。     

基于多特征协方差矩阵的图像匹配算法

针对灰度及红外图像的匹配过程中经常出现的一些问题,如缺乏丰富的目标特征、易遭受复杂背景及噪声等外界因素干扰、目标出现放大缩小或偏转等,抽取目标图像的梯度幅值与方向,腐蚀与膨胀以及信息熵等特征,通过协方差矩阵将其融合在一起,构成新的特征模型.通过全图遍历求取矩阵间相似度距离的方法找到最佳匹配重心,将新方法与其它3种已有的匹配方法进行了对比说明.实验结果表明:在灰度图像匹配时新方法准确率高、鲁棒性好,同时也可以应用于红外图像中,满足了在一些条件下提高匹配准确度的要求.     

基于曲率曲线的图形匹配研究

作为自由曲线在图像区域边缘描述的应用,本文把区域边界用这种自由曲线描述,并且通过描述曲线的曲率曲线,得到曲线的唯一性描述,从而作为曲线围绕区域的特征,对区域的辨识也就转为对特征的判断。这种方法涉及到的数据量少,特征明确,有移不变性以及旋转平移不变性,即使放大缩小也可以判断,在图形辨识方面有广泛的应用价值。经过编程,结果很有效。     

计算点到平面NURBS曲线的最小距离

提出了一种利用控制顶点投影法计算点到平面NURBS曲线最小距离的算法。将控制顶点投影到平面NURBS曲线上,投影点将平面NURBS曲线分割成若干曲线段;计算点到各曲线段的最小距离,通过比较这些最小距离值,找出点到平面NURBS曲线的最小距离。该算法实现简单,计算精度较高,具有重要的实用价值。     

一种基于鲁棒Hausdorff距离的目标匹配算法

在传统的基于边缘位置的Hausdorff距离匹配的基础上,将边缘的梯度信息引入到距离度量当中,构造了一种新的三维距离函数。在此基础上,提出了一种鲁棒的三维Hausdorff距离及其目标匹配算法,采用粗匹配与精匹配相结合的两步匹配策略有效解决了由距离度量维数增加所导致的算法复杂性增大的问题。实验表明,该算法相对于传统的基于边缘位置的Hausdorff距离目标匹配算法在鲁棒性上有很大的提高。     

基于Harris角点和SIFT描述符的高分辨率遥感影像匹配算法

影像匹配是诸多遥感影像处理和影像分析的一个关键环节。传统基于角点的灰度相关匹配算法由于不具备旋转不变性而需要人工干预进行粗匹配,无法实现自动化。SIFT(scale invariant feature transform)算法能很好地解决图像旋转、缩放等问题,但是对于几何结构特征更加清晰、纹理信息更加丰富的高分辨率遥感影像而言,该算法消耗内存多、运算速度慢的问题非常突出。将两者结合,提出基于Harris角点和SIFT描述符的影像匹配算法。实验结果表明,相比SIFT算法,该算法大量缩减了运算时间,同时保留了SIFT描述符的旋转不变性和对光照变化的适应性,克服了灰度相关算法无法实现全自动的缺点,在高分辨率遥感影像匹配上效果较好。     

一种改进的Hausdorff距离地图匹配方法

目前的地图匹配算法分为在线和离线匹配两类。针对离线地图匹配中Marchal算法精度较低的问题,提出了一种改进的Housdorff距离匹配算法,利用航线方向角与Housdorff距离对Marchal匹配算法进行了改进。通过仿真试验的定性定量分析,新算法可以较好地纠正矢量数据不完整时产生的错误结果,很大程度上提高了匹配的准确性,可以为导航系统以及规划部门提供保障服务。