基于改进的SIFT特征的图像双向匹配算法

图像匹配是计算机视觉中许多领域的基础,特征提取则是图像匹配的基础,其中不变量特征是一个重要的理论。SIFT是最有效的尺度、旋转、亮度不变量局部特征之一,但算法复杂、计算时间长。分析了SIFT的计算时间分配,通过计算关键点的邻域梯度直方图时动态修改采样步长,大大提高了SIFT的计算速度。分析了基于SIFT特征的图像匹配算法,提出了双向匹配算法,提高了图像匹配的准确率。实验结果表明所提出的方法是有效的。     

基于改进SIFT算法的图像匹配

为进一步提高SIFT匹配算法的鲁棒性和正确率,从以下几个方面改进SIFT算法.对图像进行多分辨率小波变换,重建图像近似成分——低频信息参与匹配;采用“回”字形双层方邻窗将特征点邻域区域划分成四部分,建立32维特征点描述符向量;运用欧式距离初步确定匹配点,再用积分图像进一步剔除由于特征点具有空间相似性而出现的误匹配点,从而提高匹配精度.实验表明,本文算法在匹配精度和匹配时间上有明显提高,特别是当图像具有较多局部相似特征时,匹配点数增加,匹配正确率提高.     

基于高光谱图像的改进SIFT特征提取与匹配

针对尺度不变特征变换(SIFT)算法所提取图像特征点数量少、误匹率高的问题,提出了一种基于高光谱图像的改进SIFT算法。首先,依据传统SIFT算法中高斯金字塔的构造思想,结合在不同波段下的高光谱图像具有相同宏观特征的特点,首次用高光谱图像作为原始算法中经高斯变换产生的图像,使得检测到的具有实际意义的特征点数量大幅增加;其次,传统SIFT算法以及大量的改进方法都只通过目标象元邻域范围内的像素信息来构造特征描述符,而忽略了像素点的位置信息,文中将目标象元的位置信息纳入了特征描述符,在特征描述符的匹配阶段,在利用邻域范围内的像素信息进行粗匹配之后,利用特征描述符中的位置信息进行精细匹配。仿真实验结果表明在限定最优值与次优值之比的情况下,采用高光谱图像构造高斯金字塔的方式能显著增加特征点的提取数量,更多地挖掘出图像中的极值点;在特征描述符中加入目标象元的位置信息作为特征点匹配第二阶段的判断依据,正确匹配数量达到原方法的59倍以上,极大提升了算法的匹配性能。     

基于视觉的目标识别中改进SIFT算法研究

为解决SIFT特征匹配算法计算量大、运算速度慢等问题,在详细分析了原有经典算法的基础上,对其进行改进:一方面从降低运算复杂度的角度考虑,通过对每个像素的梯度模值和梯度方向进行高斯加权,将原有128维的特征描述符降低至24维;另一方面对特征向量的搜索方法进行改进,在原有BBF搜索方法的基础上,引入每一维度的数据与节点之间的关系来限定搜索范围,减少搜索次数,提高算法的搜索速度,进而减少算法整体的运行时间。最后,通过实验验证算法在运算速度上的提升,同时对匹配的准确度进行分析,在保证算法准确度的基础上提升运算速度。     

基于改进SIFT图像匹配的无人机高精度避障算法设计

为提高无人机避障能力,提出基于改进SIFT图像匹配的无人机高精度避障算法.通过角点匹配和多分辨模式识别,实现对无人机高精度避障的图像显著特征点检测,通过对比梯度分析和参数融合识别,实现对无人机高精度避障图像信息加权融合处理,采用改进SIFT图像匹配方法,匹配无人机高精度避障地理空间网格,实现避障算法的优化设计.仿真结果...     

基于SIFT匹配的电力设备悬挂物识别研究

采用了目前图像匹配领域最活跃的算法——SIFT算法对目标进行配准,再通过阈值分割、图像形态学等处理,最后完成悬挂物的识别。实验证明,此方法具有计算快捷、适应性强的特点。     

SIFT特征匹配算法的研究

当前,SIFT算法在特征匹配研究中是比较成功的一种特征算法,因为它不仅对图像的旋转、平移、缩放能保持不变,对部分遮挡和对比度的变化也可维持稳定而被应用于图像立体匹配中。旨在介绍SIFT算法的基本原理,比较一些SIFT改进算法的优缺点,并指出今后发展方向。     

一种提高SIFT特征匹配正确率的方法

针对尺度不变特征变换(SIFT)特征匹配算法存在计算量大、实时性差、误匹率高的问题,提出一种基于距离比率准则的方法来去除SIFT特征匹配中的错误匹配。传统的方法是采用随机选取一致性(RANSAC)方法选取出正确的匹配对,但是需要通过反复迭代,复杂、耗时并且仍存有部分误匹配的现象。改进后的方法直接通过两条匹配直线斜率的一致性判断,剔除不在斜率范围内的匹配,此方法算法简单,省时高效,从而较大提高了特征匹配的正确率。实验结果表明,通过采用距离比率准则方法具有较高的匹配精度,同时减少了匹配的时间,使实时性得到提高。     

一种面向SIFT特征匹配的过滤新算法

针对SIFT匹配算法存在误匹配的情况,提出了一种基于三角形相似的匹配特征点过滤算法,即在SIFT算法中使用欧式距离判断特征点相似性后,对匹配的特征点构造三角形,通过判别三角形相似对匹配特征点进行进一步过滤。实验结果表明,三角形相似算法能大大提高匹配精度。     

基于改进SIFT算法的超声图像配准研究

针对SIFT算法对医学超声图像提取关键点数目较少的缺点,本文提出了采用HARRIS角点改进SIFT算法的方法,有效提取更具有结构意义的关键点数目,提高超声图像配准精度。此外,为进一步提高配准精度,增加一步互信息算法对图像进行精配。实验结果表明,本文算法是一种快速、高精度、全自动的医学图像配准算法,并可有效地提高配准精度。     

应用尺度不变特征变换的多源遥感影像特征点匹配

针对多源遥感影像之间灰度值非线性变化导致特征点匹配率大幅度下降的问题,提出了一种利用光谱信息的多源遥感影像特征点匹配算法.首先,以光谱信息对遥感影像波段进行线性拟合,使待匹配影像与参考影像之间的灰度值由非线性转变为线性或者近似线性变化.接着,在拟合的遥感影像上采用改进的尺度不变特征变换(SIFT)算法进行匹配.最后,采用随机抽样一致性算法剔除误匹配点对.与常用特征点检测算法(SIFT,梯度位置朝向直方图(GLOH),RS-SIFT)的对比实验结果表明,本文所用的ETM+影像全色与多光谱影像的特征点匹配率提高了4％左右,CBERS-02B和HJ-1B卫星多光谱影像的正确特征点匹配个数增加了8对.因此,在多源遥感影像特征点匹配中,本文所提算法优于其它检测算法,可以极大地改善匹配效果.     

改进的视角鲁棒KAZE特征匹配算法

针对KAZE特征匹配算法对视角变化敏感,在大视角场景下不能实现正确匹配的问题,提出了一种视角鲁棒的PKAZE(Perspective-KAZE)算法。该算法在原KAZE描述符的基础上,计算特征点邻域内的二阶梯度均值,形成新的扩展的80维描述符;然后利用透视变换模型对待匹配影像进行多视角模拟,在模拟影像上提取改进的KAZE描述符,再进行特征匹配。最后,选取5对含有最多正确匹配数量的影像上的匹配对作为初始结果,利用随机抽样一致算法对初始结果提纯。对多组图像进行了匹配实验,结果表明:与KAZE、尺度不变特征变换(SIFT)和加速鲁棒特征(SURF)算法相比,所提算法对视角变化具有更强的鲁棒性;与透视尺度不变特征(PSIFT)和仿射尺度不变特征(ASIFT)算法相比,本算法匹配正确率更高,分别为PSIFT的2~10倍,ASIFT的2~7倍。提出的算法对视角变化具有很好的鲁棒性,不仅对模拟影像的视角变化很稳健,而且适用于真实三维复杂场景拍摄的大视角影像,具有一定的实用价值。     

基于SIFT算法的目标匹配和识别

针对目标跟踪过程易受噪声干扰导致跟踪效果不理想,甚至丢失跟踪目标的问题,利用了尺度不变特征变换（SIFT）方法对单帧图像进行了目标特征点的提取和匹配,并结合线性卡尔曼滤波和聚类分析,剔除误匹配,实现了目标位置的最小均方误差估计。仿真结果表明,当图像存在不同程度的噪声影响时,基于SIFT的卡尔曼滤波目标匹配算法能有效减小目标跟踪误差,精确识别目标位置,提高目标跟踪精度。     

结合全局信息的SIFT特征匹配算法

提出了结合全局信息的SIFT特征匹配算法,解决了图像中存在多个相似区域时造成误匹配的问题。首先,在尺度空间检测出特征点;其次,生成特征向量,特征向量包含两部分：基于局部信息的SIFT向量和基于全局形状信息的全局向量;最后,采用BBF(Best Bin First)算法进行搜索,并采用欧式距离作为度量函数进行特征向量的匹配。实验结果表明：改进后的算法能够在更大的范围内表征特征点的信息,所用图像误匹配的概率由19%下降到了11%,改善了匹配效果。     

图象特征点提取及匹配算法

针对图像特征提取与匹配的适应性和准确性的问题,本文提出将尺度不变特征变换算法应用到图像特征点提取与匹配。算法首先采用SIFT提取图象的特征点及其描述,然后采用基于置信度的匹配算法进行特征点的匹配。通过对不同光照条件、焦距、拍摄角度的图像进行特征点的提取及匹配,实验结果表明,本文算法对图像的平移、旋转和仿射变换具有很好的适应性和准确性,可以进一步应用到图像识别,图像重建等领域。     

心电信号特征点提取的算法研究

基于连续小波变换尺度取值的灵活性以及小波变换模极大值与心电信号特征点之间的对应关系,提出了心电信号特征点提取的新算法。利用Mexican-hat小波,对心电信号进行连续小波变换后,从小波域里取出最有利于特征点检测的尺度分量进行检测,在检测中运用了不应期、可变时间窗等策略以提高该算法的鲁棒性和检测精度。经由具有专家注释的QT心电数据库检测验证,QRS波正确检测率达到了99.7%,对P波和QRS波的起止点以及T波的终止点检测结果的平均标准偏差也在允许偏差范围之内。     

基于改进SIFT特征提取的车标识别

为减少SIFT车标识别算法中检测极值点的冗余以及各种图像变化因素的不利影响,提出了基于边缘约束和全局结构化的改进SIFT算法。利用图像不变矩理论及图像边缘检测算法只对目标图像的边缘区域检测,剔除与车标识别区域无关的极值点;同时将特征点邻域划分为圆形并计算出同心圆内像素点最大曲率来构建全局SIFT组合特征向量,使SIFT描述子具有全局描述特性;并结合SVM模型作为车标图像特征向量的分类器进行特征分类、识别。仿真实验结果表明:改进的SIFT算法可以减少冗余极值点约25%~45%,提高了检测极值点的有效性;使车标平均识别率达到97%以上,改善了识别实时性。改进SIFT的车标识别方法与几种常用的图像特征提取算子相比较具有识别率高、识别速度快的优点。     

面向增强装配中手部特征检测的改进算法

针对增强装配引导过程中手部识别检测的问题,提出一种改进自适应均值漂移的特征检测算法。该算法对装配环境中的人手进行跟踪检测,迭代计算中心距获取搜索框,动态优化检测区域,得到包含手指信息的手部完整信息。为得到手指特征点,利用图像增强处理过后的手部轮廓进行等距特征点采样,对不同部位的特征点计算曲率信息,聚类分析得到指尖特征点。以增强装配系统中的三维注册为例开发原型系统,验证了所提方法具有可行性、有效性和较好的鲁棒性。