PGA上基于Hausdorff距离的图像匹配并行算法设计与实现

基于Hausdorff距离的图像匹配算法鲁棒性较好,但计算代价较大,软件实现方案很难满足实时性要求。为了解决这个问题,本文在基于局部Hausdorff距离的图像匹配算法基础上提出了一种鲁棒而实时的FPGA实现方案。为了充分有效利用FPGA的硬件资源,首先对传统串行算法进行并行性分析,提出了一个并行算法;然后以此为基础设计了一种三段式粗粒度流水体系结构,并将其映射到FPGA上进行实现。实验结果表明,该系统在性能上优于其它相关工作,与PC（Pentium4 2．8GHz）上的软件实现方案相比可以达到接近50倍的加速比。     

基于Hausdorff距离的图像匹配并行算法设计与实现

随着图像匹配的应用越来越广泛,图像匹配的实时性要求也越来越高。为了提高图像匹配的速度和更好地利用多核计算资源,设计了一种基于Hausdorff距离的图像匹配并行算法。首先介绍了Hausdorff距离的定义,然后分析了图像匹配串行算法的效率,在此基础上设计了基于Hausdorff距离的图像匹配并行算法,最后采用Matlab在多核计算机上对并行算法进行了实现。实验结果表明,文中所设计的并行算法能够显著提高图像匹配速度,并具有较好的抗失真和抗噪声性能。文中设计的并行算法有较好的扩展性,可以将这种并行思想应用到其它图像匹配算法的并行设计中。     

一种基于Hausdorff距离的图像匹配算法

在图像匹配过程中,经常有目标图像被遮掩、有缺损的情形,使识别过程较为困难。文章在提取边缘特征点的基础上,用部分Hausdorff距离的均值对图像进行相似性度量。仿真实验结果表明,对上述提到的小目标识别效果良好,速度也较快。     

基于邻域灰度信息的Hausdorff距离图像匹配方法

针对可见光与红外图像由于成像机理不同引起的图像灰度值差异大、边缘轮廓不一致、传统基于灰度和基于特征的匹配方法匹配概率不高等问题,在分析了各种Hausdorff距离算法的前提下,引入可见光与红外图像的灰度信息,提出一种基于邻域灰度信息Hausdorff距离的图像匹配方法。该方法在计算图像边缘特征点相似性的基础上,增加了邻域归一化灰度方差计算,有效解决了由于边缘差异引起的Hausdorff距离算法对可见光/红外图像匹配概率不高的问题。经可见光与红外图像匹配的仿真实验表明,在各种条件下,该算法与传统Hausdorff距离算法相比,有效提高了在不同光照下图像的匹配效率以及对噪声的抗干扰性能。     

基于改进Hausdorff距离和人工蜂群算法的图像匹配

Hausdorff距离在图像匹配领域广泛应用。针对Hausdorff距离结合一些搜索策略的匹配算法实时性不高的问题,提出了一种基于改进Hausdorff距离和人工蜂群算法搜索策略的图像快速匹配。首先提取模板图像和匹配子图的边缘特征,然后计算的模板图像和匹配子图的Hausdorff距离作为两者的相似度量标准,最后采用人工蜂群算法进行搜索匹配。实验结果表明,该方法在不降低匹配率的情况下,缩短了匹配时间,能应用到嵌入式领域。     

一种鲁棒型Hausdorff距离图像匹配方法

图像匹配是图像处理的一项关键技术,传统方法受光照、噪声和遮挡的影响,使匹配过程变得困难。为了提高图像匹配的鲁棒性,提出了一种基于方向信息的鲁棒型Hausdorff距离匹配方法。该方法采用方向信息提取图像边缘,通过计算边缘匹配率(edge matching rate,EMR)获得候选匹配区域,然后采用修正后的Hausdorff距离构造相似性测度。实验结果表明,该方法加快了匹配过程,提高了抗噪性能,并能够准确匹配含有遮挡和伪边缘点的图像,从而解决了基于传统Hausdorff距离匹配方法因噪声点、伪边缘点和出格点而造成的误匹配问题。     

图像匹配的鲁棒型Hausdorff方法

提出基于一种新型Hausdorff距离的鲁棒型图像匹配方法,首先对传统的各种Hausdorff距离所存在的缺陷进行了分析,然后根据这些缺陷提出了“鲁棒型”的Hausdorff距离,这一新的距离考虑了边缘点的位置,边缘点的总数,由有限点组成的伪边缘,出格点和边缘的遮挡等因素,从而使传统的缺陷得到了克服,对合成图像及实际图像的实验结果表,暖气 提出的Hausdorff距离测度比传统的Hausdorff距离测度更为有效。     

基于信息测度特征和Hausdorff距离的图像匹配策略

由于传统的图像匹配方法受到诸如景物的遮挡、光照和噪声的影响比较大,并且需要建立模板与图像间的对应关系,因而使实际图像的匹配变得困难。为了克服上述缺陷,以便快速地进行图像匹配,通过引入信息测度概念来提取边缘特征点,并基于修正后的：Hausdorff距离构造相似性测度,提出了一种基于信息测度和：Hausdorff距离的图像匹配策略。该策略不仅加快了匹配过程,提高了抗噪性能,而且能准确匹配遮挡图像,从而较好地解决了基于传统Hausdorff距离的图像匹配因噪声点、伪边缘和出格点而造成的误匹配问题。实验结果证明,该方法是正确有效的。     

基于改进的加权Hausdorff距离的图像匹配*

提出了一种改进的加权Hausdorff距离,并将其应用于字符图像的匹配.该方法根据字符图像的结构特征对字符不同区域设置不同的权重.实践表明该方法改善了图像匹配效果.     

基于向量长度的Hausdorff距离图像匹配方法

针对采用Hausdorff距离描述两组点集之间相似程度时对孤立点噪声敏感的问题,提出一种基于向量长度的Hausdorff距离图像匹配方法。考虑图像中像素点之间的相互关系,连接图像中一个像素点和其他点构成一个向量长度集合,每个像素点对应一个向量长度集合,进行图像匹配时,计算模板图像中每个像素点的向量长度集合与待匹配图像中像素点向量长度集合的改进Hausdorff距离,从而得到匹配的量化结果。实验表明,新方法处理噪声图像具有较好的鲁棒性。     

基于图分割与Hausdorff距离的多分辨率影像匹配

针对具有复杂场景的航拍图像提出了一种基于图分割理论与Hausdorff距离的多分辨率影像匹配方法。在高斯金字塔图像模型中,低分辨率的图像通过图分割方法,充分考虑图像中的局部和全局的信息,提取到稳定和完整的图像区域边界,并以区域边界作为待匹配的曲线。再通过计算曲线的统计特性作为图像间待匹配特征,并由信号相关的度量方法粗估计出图像间全局仿射变换参数。利用粗估计的参数在高分辨率层次上进一步通过基于Hausdorff距离的匹配方法搜索到精确的变换参数。实验结果表明,该方法在较大变形和强噪音干扰的情况下对复杂场景的图像也能有效地完成匹配。     

用边缘金字塔结构实现Hausdorff距离匹配

为了快速准确地在海量图像中搜索模板的所有实例,提出运用边缘金字塔结构来实现Hausdorff距离匹配．根据模板的边缘自适应地确定边缘金字塔分解次数和抽取模式,然后通过金字塔结构的引导搜索策略实现快速匹配．对以水平和垂直边缘为主的集成电路显微图像,文中算法体现出优越的匹配性能．在集成电路显微图像和一般图像上分别测试的实验结果表明：文中算法在获得良好的匹配效果的同时,大幅减少了匹配时间．     

串匹配算法的简单并行实现

结合BM模式匹配算法和并行计算的思想,提出了一种快速的串匹配并行实现策略,该策略将文本串划分成一定长度的子串,将子串分配到不同的处理器中,在各个处理器中分别并行执行BM模式匹配,即便是在最坏的情况下也能达到较好的时间复杂度。     

基于YHFT-QDSP的并行图像匹配算法

提出一种基于YHFT-QDSP的并行图像匹配算法,采用数据级并行方法实现并行的特征提取和特征点匹配,充分开发了多核处理器的多级并行性。实现和评测了SIFT、SURF、PCA-SIFT的并行算法。实验结果表明,并行图像匹配算法对各种不同图像形变具有良好的适应性,具有接近串行算法的图像匹配能力,平均加速比达3.2。     

串匹配算法的简单并行实现

结合BM模式匹配算法和并行计算的思想,提出了一种快速的串匹配并行实现策略,该策略将文本串划分成一定长度的子串,将子串分配到不同的处理器中,在各个处理器中分别并行执行BM模式匹配,即便是在最坏的情况下也能达到较好的时间复杂度。