基于虚拟点的可见光和SAR图像配准研究

本文以机场场景下的可见光和SAR图像为研究对象,提出了一种基于虚拟点特征的可见光和SAR图像配准方法.该方法以虚拟点特征和控制点匹配技术为基础,处理具有全局仿射几何失真的异源图像配准问题.首先根据两类图像的特点,使用Canny算子和一种兴趣算子提取两幅图像中的共有特征一直线特征,然后在直线特征的基础上拟合虚拟点特征,采用基于特征一致的粗配准和基于虚拟点特征的精确配准相结合的方法,对两幅图像实现由粗到精的自动配准,实验结果表明,本文方法可行且能取得较高的配准精度.     

基于图像运动模型的航空遥感影像快速匹配算法

随着航空遥感视频影像应用得越来越广泛,对影像的配准速度和精度的要求也越来越高.本文利用视频影像连续重叠度大的特征,对图像进行二次配准处理,利用图像的运动估计模型,经过粗匹配和精匹配两次配准实现视频序列帧间时空配准.实验结果表明,改进的算法不仅提高配准精度,同时还提高了运算速度满足对视频图像实时处理的要求.     

车载图像配准稳定算法中的关键技术

提出一种有效的车载图像配准稳定算法,这种算法的关键技术包括：一是采用由粗到精、由局部匹配到全局配准的两级配准策略,即在粗配准阶段,利用基于灰度投影均值的SSDA改进算法进行快速模板匹配;精配准时,借鉴联合直方图区域记数法的思路,在灰度信息的统计特性空间上巧妙定义一种全局准则函数,既能保证精度又摆脱了大量的浮点运算。二是在运动滤波时通过自适应选取滑动窗口的长度,降低了图像序列的抖动,同时防止过稳现象的发生。实验结果表明,该算法的平移配准误差( 0．254, 0．083)远远小于1个像素,且在一定硬件平台上稳定单帧图像需要14．7ms,仅为同精度其它算法的1／3,从而满足了车载图像系统的实时性和精度要求。     

基于仿射不变SIFT特征的SAR图像配准

针对SAR(Synthetic Aperture Radar)图像全自动配准问题,本文提出一种基于仿射不变SIFT(Scale Invariant Feature Transform)特征的精确配准方法.该方法首先对传统SIFT方法改进构建具有仿射不变性的SIFT描述子,并利用该描述子对提取的控制点进行粗匹配,然后由粗匹配点对的尺度比和方位差及其邻域的灰度相似性构建新的相似矩阵,最后利用SVD(Singular Value Decomposition)方法确定精确匹配点对,求出变换参数从而实现图像的精确配准.实验结果表明该方法优于传统的SIFT方法和SIFT+SVD方法并且可以达到亚像素的配准精度.     

基于改进SIFT特征的红外与可见光图像配准方法

针对灰度弱相关的可见光和红外图像的配准问题,本文提出了一种基于改进SIFT特征的图像配准方法.该方法根据SIFT算子在仿射变换、加噪、灰度变化等情况下的性能,首先在提取特征点时设定阈值来约束受灰度弱相关影响较大的向量幅值,然后采用性能较稳定的相似四边形的精匹配方式删除粗匹配时的误匹配点对,最后使用最小二乘法求解仿射变换...     

基于投票策略的图像配准算法(英文)

针对二维刚体图像配准,本文提出了一种由粗到细的图像配准方法.该方法首先由多尺度Harris角点检测算法提取出参考图像和目标图像的特征角点,采用基于投票策略的特征点匹配算法进行初步配准,有效地减少假点和不稳定点,然后对变换矩阵参数进行初估计,采用基于窗的精细算法对变换矩阵参数进行精估计,并得到最终的变换矩阵.实验结果表明,该算法具有高精度,对噪声鲁棒和低计算量的特点.     

卫星图像配准及匹配曲线特征评估法

由于卫星图像来自于不同的传感器、由不同的视角和光谱、在不同的时间获得,图像间存在较大差异。为了有效配准图像,提出一种"先粗后精"的配准算法,首先采用Fourier-Mellin变换算法实施快速的粗配准,然后采用以修正的结构相似度为测度的优化算法实施精确配准。对于真实的卫星图像配准,由于没有准确的衡量标准,很难给出定量的评估结果。本文提出一种新的配准评估方法?匹配曲线特征评估法,以匹配曲线的峰度、峰偏、峰值以及峰值间均方根误差(RMSE)为定量评估指标,以峰值间RMSE最小为准则自动调整配准参数。结果表明,"先粗后精"的配准算法能够实现相当精确的配准;匹配曲线特征评估法不仅能够从曲线的光滑度、尖锐度等特性直观描述配准性能,并能由曲线的特征指标定量评估配准效果,而且还能自动调整配准参数,使配准更加精确。     

基于尺度、方向和距离约束的改进SIFT配准方法

针对SIFT算法在图像配准过程中存在遗漏掉大量的正确匹配对且产生误匹配对等问题,本文提出一种基于尺度、方向和距离约束的改进SIFT配准方法(SODC-SIFT).首先用SIFT算法对图像进行初匹配,利用特征点的尺度和主方向的差异剔除误匹配对;然后用最小二乘法求出两幅图像的几何关系;最后利用距离约束,迭代求解,找出正确匹配对,从而实现图像的精确配准.实验结果表明,本文方法与SIFT算法相比具有较强的鲁棒性,能够提升正确匹配对的数量并提高图像的正确匹配率,增强了算法匹配的精确性.     

可见光和红外反相图像的SURF特征双向匹配

特征匹配的准确率影响图像配准的精度,是基于特征配准方法的重点和难点之一。为了解决单向最近邻/次近邻法所导致特征点一对多的误匹配问题,提出了一种红外和可见光图像的特征双向匹配方法。首先,对红外图像进行反相和直方图均衡化处理,增强两类图像的相似性,提取数量更多重复率高的共有特征;其次,对提取的SURF(Speed-up Robust Feature)特征进行双向最近邻/次近邻粗匹配,确保特征匹配的一致性,降低误匹配率,并利用RANSAC(Random Sample Consensus)算法对特征点进行二次匹配,实现特征点精确匹配。实验结果表明,该算法在正确匹配率和配准精度方面都优于传统SURF的单向最近邻/次近邻匹配方法,具有有效性。     

良分布的多特征遥感图像自动配准算法

针对基于点特征的遥感图像自动配准算法中存在特征点分布不均匀的问题,提出了一种基于SIFT(尺度不变特征变换)、Harris-Laplace(多尺度角点)、MSER(最大稳定极值区域)特征提取算法的多特征遥感影像配准方法。通过多特征与二次匹配,极大的提高了匹配点数目;通过基于距离的筛选,保证匹配点分布均匀合理;通过局部互信息精校正,使匹配点精度更高,最终达到高质量(空间分布均衡,匹配精度高)自动配准目的。     

重采样和曲面拟合的图像匹配方法

模式识别中的目标匹配和定位是一个传统问题,但是大多数经典算法其定位精度都是象素级的.图像的亚象元匹配算法,可以突破物理分辨率的限制,把匹配和定位精度从象素级提高到亚象元级,从而满足大规模集成电路制造、摄影测量、工业检测和目标检测等应用对精度的要求.将重采样方法和曲面拟合法有机结合的图像亚象元匹配方法,既有重采样方法精度高的优势,同时通过曲面拟合法加快了计算速度,减少了所需时间.实验结果证明了这种基于重采样和曲面拟合的图像亚象元匹配算法的有效性.     

区域灰度分布耦合相似判定策略的图像匹配算法

目的为了解决当前因图像匹配算法主要依靠提取图像的特征属性矢量进行度量,从而利用其对应的相关系数最大的点进行匹配时导致匹配结果中存在较多的错误匹配点以及匹配误差变大的问题。方法提出区域灰度分布耦合相似判定策略的图像匹配算法,首先利用Forstner算子来提取图像的特征点,以特征点为中心,采取建立极坐标系的方法来确定特征点的主方向,通过特征点邻域的灰度特征来生成低维度的特征描述子;然后引入归一化互相(NCC)函数对特征点之间的相似度进行评估,建立矩形窗口特征点双向匹配规则,完成特征点的匹配,以提高特征点之间的匹配准确度和算法鲁棒性;最后,根据正确匹配特征点组成的三角形具有相似性的特征,设计相似判定策略,对错误匹配点进行剔除,以改善匹配精度。结果实验结果表明,与当前图像匹配技术相比,文中匹配算法具有更高的匹配精度与效率,有效降低了特征点的误匹配率。结论所提图像匹配技术具有较高的配准精度,在图像伪造、包装条码识别等领域具有一定的应用价值。     

相似度距离耦合角度径向变换的图像配准算法

目的为了解决当前图像配准算法因利用l1距离或l2距离相似度测量手段来完成图像特征点匹配,使其忽略了相位信息,难以有效消除高斯噪声的影响,使其配准精度与效率不佳不足的问题。方法提出最优相似度距离耦合角度径向变换的抗噪图像配准算法。首先引入角度径向变换,以降低算法复杂度,快速提取图像的特征点。然后联合图像的幅度和相位信息,基于欧式距离测度,定义最优相似度距离测量模型,通过求解其全局最小值,对特征点完成匹配,提高算法的抗噪性能。最后将图像分割为内点与外点,择取6个内点,通过计算其变换矩的几何配准误差,改进随机样本一致策略,对匹配进行提纯,消除误配。结果仿真实验结果显示,与当前基于l1距离或l2距离相似度测量的图像配准技术相比,该算法具有更强的抗高斯噪声性能和更高的匹配精度,且算法时耗最短。结论所提算法能够精确完成图像特征配准。     

基于不变矩特征模型耦合相似度量规则的图像匹配算法

目的为了解决当前图像匹配算法因主要利用特征点之间的距离来实现特征匹配,从而忽略了特征点的结构特征,导致算法存在较多的漏匹配点以及错误匹配点等不足的问题。方法提出基于不变矩特征模型耦合相似度量规则的图像匹配算法。通过对待检测像素点构造的邻域圆上的点进行分类,制定检测规则,对FAST算子进行改进,利用改进的FAST算子快速、精准地检测图像的特征点。随后,构造不变矩特征模型,取代SIFT算法中获取特征向量的方法,生成低维度的特征描述符。通过Euclidean模型和SSIM建立相似度量规则,对特征点之间的相似度进行度量,完成图像的特征匹配。最后,引入随机抽样一致性(RANSAC)算法剔除错误匹配点,完成图像的匹配。结果仿真结果显示,相较于当前的图像匹配算法,所提算法具有更高的匹配正确度和鲁棒性,其查全率最高可达95%左右,且匹配效率较快,约为3.75 s。结论所提匹配方法具备良好的匹配精度,在图像信息安全、包装条码识别与拼接等领域具有一定的参考价值。     

点特征提取在锂电池丝印图像配准的应用

目的 为了提高锂电池丝印图像配准精度,从而解决产品质量检测中的漏检和误报问题,研究点特征提取算法在锂电池丝印图像配准中的应用.方法 对基于点特征的锂电池丝印图像配准进行综述,首先概述点特征提取算法的发展历程,然后着重围绕Harris,SIFT,SURF,ORB和AKAZE等5种经典的点特征提取算法进行分析,并介绍近几年的提升算法,最后对锂电池丝印图像进行配准测试,利用几种测评技术对实验效果进行分析,总结不同点特征提取算法在锂电池丝印图像配准中的优缺点和适用性.结果 实验结果表明,AKAZE算法提取的特征点具有较高的重复率和匹配准确率,经过配准后的定位误差也都控制在1个像素以内,但是该算法的尺度不变性较差.结论 相较于前4种算法,AKAZE算法具有较高的可靠性和稳定性,能够满足锂电池丝印图像配准的实时性和高效性需求.     

高斯曲率耦合相关性制约规则的图像匹配算法

目的针对当前较多图像匹配算法在匹配过程中因忽略了特征点之间的相关性而导致算法存在匹配正确度和鲁棒性不佳等不足,设计一种高斯曲率模型耦合相关性制约规则的图像匹配算法。方法首先,利用高斯滤波后图像的一阶矩阵和Hessian矩阵来构造高斯曲率模型,对Hessian算子进行改进,以充分检测图像的特征点。然后,通过求取扇形区域内的Haar小波响应获取特征点的主方向,并根据特征点邻域中像素点的灰度平均值计算特征向量,从而形成特征描述子,完成对特征点的描述。利用特征点集的均值与协方差矩阵来构造相关性模型,对特征点的相关度完成度量,从而定义相关性制约规则,对特征点的相似度进行判断,完成特征点的匹配。最后,利用RANSAC算法提纯匹配特征点,完成图像的匹配。结果仿真实验表明,与当前图像匹配算法相比较,文中算法不仅匹配正确度较高,且具有较强的鲁棒性,在旋转角度为50°时,其正确匹配精度仍可达到87%以上。结论所提算法在多种几何攻击下仍具有较高的匹配精度,在图像处理、信息安全等领域具有良好的参考价值。     

加权相位一致性改进的图动态精确配准算法

目的为了解决当前图像配准算法匹配精度较低的问题。方法提出加权相位一致性耦合改进的图变换匹配的精准动态图像配准算法。首先,基于SIFT机制,检测图像中的关键点;并嵌入加权因子,定义相位一致性特征,对关键点完成提纯,消除误配点与稳定性不佳的特征点;随后,设计角度距离,替代相邻特征,改进图变换匹配技术,形成精准匹配关系集;再利用初始匹配特征点与精准匹配特征点间的映射关系,对其完成修正;最后,利用改进的图变换匹配算法处理修正后的匹配关系,进一步提高匹配精度。结果仿真结果显示,与当前图像配准技术相比,改进的算法拥有更强的鲁棒性与更高的匹配精度。结论改进的算法能够提高图像在几何变换程度较大时的匹配精度。