面向景象匹配辅助导航的SIFT图像配准算法

本文针对合成孔径雷达／惯性导航（SAR／INS）组合导航系统对景象匹配算法精确性、实时性和鲁棒性的要求,提出基于尺度不变特征变换（SIFT）的亚像素精度快速景象匹配改进算法。通过主成分分析后,对SIFT描述结果进行降维,提高了景象匹配的实时性。仿真试验结果表明,本算法具备实时性、优越的抗噪声、抗光照变化和抗旋转尺度变换能力。     

惯性组合导航系统中基于BRISK的快速景象匹配算法

针对景象匹配/惯性组合导航系统对景象匹配算法精确性、实时性和鲁棒性的要求,提出惯性组合导航用基于二进制鲁棒不变尺度关键点(BRISK)特征描述符的高精度快速景象匹配算法。首先,结合惯性导航的误差特性设置BRISK特征检测子及描述子参数,提取参考图和实测图的BRISK特征和描述符;然后,根据最近邻汉明距离准则获取匹配的BRISK特征点对;最后,利用RANSAC方法和最小二乘算法(LSA),求得位置和航向参数。实验结果表明,本算法具备亚pixel级精度、ms级实时性以及优越的抗噪声、抗光照变化和抗旋转尺度变换能力。     

具有局部自适应阈值的SIFT快速图像匹配算法

针对传统SIFT匹配算法复杂、特征冗余点多、难以满足实时性等问题,本文提出了一种具有局部自适应阈值的SIFT快速图像匹配算法。首先,所提方法在SIFT算法的基础上,对构建的高斯金字塔进行了优化,通过减少金字塔层数来消除冗余特征点以提高检测效率,并根据图像局部对比度来自适应提取FAST算法中的阈值从而实现高质量的特征点检测,筛选出鲁棒性较强的特征点进行更准确的匹配;其次,采用高斯圆形窗口建立32维降维特征向量,提高算法运行效率;最后,根据匹配特征点对之间的几何一致性对特征点进行提纯,有效减少误匹配。实验结果表明,本文方法在匹配精度和运算效率方面的综合表现均优于SIFT算法及其他对比匹配算法,相比传统的SIFT算法,匹配精度提高了约10%,算法运行时间缩短了约49%。在图像发生尺度、旋转以及光照变化的情况下,正确匹配率在93%以上。     

基于多尺度特征提取的运动目标定位研究

从尺度不变特征变换算法的实时性与鲁棒性分析入手,针对其在特征点匹配精度和匹配效率两方面不足,提出一种基于运动目标的多尺度特征提取算法.该算法通过设计出一种基于尺度因子变化的高斯核模板尺寸自适应调整以及时间轴帧图像双向配准的办法,成功地修正了运动目标图像配准的实时性与鲁棒性的不足.实验证明,多尺度特征提取算法能够有效而快...     

基于区域SIFT特征的凝胶图像间蛋白点匹配算法

针对传统匹配算法对旋转和扭曲图像匹配效果不佳的问题,提出一种基于蛋白点区域SIFT(Sale Invariant Feature Transform)特征的凝胶图像间蛋白点匹配算法.首先,提取蛋白点区域SIFT特征;然后,根据SIFT特征实现蛋白点粗匹配,并采用RANSAC (Random Sample Consensu)方法剔除误匹配特征点;最后,通过计算粗匹配点集之间的TPS(Thin Plate Spline)变换关系,采用几何相关法完成蛋白点间的精匹配.通过对国际凝胶图和Bio-Rad公司测试图等不同图源的凝胶图像进行蛋白点匹配实验,结果表明,该算法具有较高的匹配精度,其匹配误差小于2.2％,对旋转和扭曲图像同样具有良好的鲁棒性.     

基于PCA-SIFT特征的目标识别算法

针对尺度不变特征变换(SIFT)算法在匹配时特征向量过多,从而导致耗时过长的问题,提出PCA-SIF]算法,对目标进行匹配与识别.首先,利用SIFT算法提取出原图像中稳健的特征点以及特征向量;其次,利用PCA算法对SIFT特征向量的维数进行约减;最后利用降维后的图像与原始图像进行匹配.实验证明,与原始SIFT算法相比,该算法不仅保持了SIFT算法的鲁棒性和稳定性,同时提高了匹配效率,增强了实时性.     

改进Harris-SIFT算法在水下图像匹配中的应用

针对尺度不变特征变换(SIFT)算法实时性差、错匹配多,以及Harris角点检测算法精度不高、速度偏慢的问题,提出了一种运用改进Harris-SIFT算法对水下拍摄的双目图像进行特征点提取与匹配的方法。利用改进的Harris算法对两幅图像进行角点检测,然后为特征点分配方向,并生成SIFT特征描述子,完成匹配。实验结果表明,该算法实时性强、匹配率高,并能较好地反映水下物体的形状特征。     

基于改进SIFT算法的无人机遥感影像匹配

为解决无人机景象匹配导航及制导对匹配算法实时性要求较高的问题,对SIFT算法中的生成特征描述符环节进行改进,提出了以特征点为圆心构造同心圆环划分特征邻域的匹配算法;同时对匹配点对进行筛选,减小模型估计误差,提高精度。以大量的存在尺度缩放和角度旋转的遥感影像进行仿真,实验表明该方法在保持SIFT算法定位精度的前提下提高了算法的实时性。     

CCD像元尺寸对傅里叶变换法相位测量精度的影响

针对随机抽样一致性算法(RANSAC)计算量大、耗时长、匹配点选取不当会影响变换矩阵精度、阈值的鲁棒性较差, 以及不能完全去除误匹配等不足, 提出了一种基于SIFT特征和误匹配逐次去除的图像拼接算法。该算法首先提取图像的SIFT特征, 并利用近似的最近邻搜索算法(BBF)进行特征初始匹配, 然后利用一种误匹配逐次去除的迭代算法正确地估计图像间的变换矩阵。在这种误匹配逐次去除的迭代算法中, 采用预检测模型的方法, 减少了迭代运算的数据量, 提高了拼接速度; 采用匹配点按块随机选取的方法保证了变换矩阵的稳定性和精确度; 通过逐次筛选去除误匹配, 且在筛选过程中采用自适应阈值, 完全去除了误匹配。实验结果表明, 该算法在保证较高精度和鲁棒性的情况下, 缩短了拼接时间, 提高了拼接效率。     

基于Harris-SIFT特征匹配的图像自动配准算法研究

为解决目前大多图像配准算法存在匹配精度低、实时性差的问题,本文提出了一种基于区域分块提取特征点的自动配准算法。该算法结合了Harris算子与SIFT(Scale-Invariant Feature Transform)算子的优点,先用Harris算子快速提取角点作为图像原始特征点,然后利用SIFT算子的特征描述方法对原始特征点进行描述,获得具有尺度不变性的特征点描述符,最后通过欧氏距离确定匹配点对进行图像配准。实验结果表明,该算法保留了Harris算子和SIFT算子的优点,减少了经典SIF算法提取极值点的时间,并且具有良好的鲁棒性、尺度不变性。本文针对200幅图像进行测验,当发生平移、旋转或缩放变换时,两幅图像间的匹配正确率高达95%。结果表明该算法能高效、高精度的实现图像配准。     

改进的ASIFT算法在图像配准中的应用

SIFT算法具有良好的图像匹配性能,是图像匹配的经典算法之一。针对传统SIFT算法在仿射变换情况下匹配效果不佳、鲁棒性弱的不足,给出一种改进的图像配准方法。首先对图像进行中值滤波处理,去除噪声。然后对图像做仿射变换,提取图像的SIFT特征点进行匹配。最后通过随机抽样一致性方法消除匹配后初始匹配点中的错误匹配点,提高匹配精度。实验结果表明,与SIFT算法相比,提出的方法具有更好的仿射不变性,在平移、旋转、仿射变换情况下均能得到较高的匹配精度,并且有较好的鲁棒性。     

基于特征点和泊松融合的红外序列图像拼接

提出了一种基于特征点和重叠过渡泊松融合的红外序列图像无缝拼接方法。该方法首先采用简化的SIFT特征提取方法获得图像特征点,然后利用双向互匹配的方法提高特征点的匹配精确度,再通过引入随机抽样一致性（RANSAC）算法剔除误匹配点对并求出图像间的变换矩阵,最后将改进的重叠过渡的泊松融合完成图像间的无缝拼接。该算法具有很好的鲁棒性,允许图像有旋转变换和缩放变换,且不受图像噪声影响。实验结果表明:该方法简单有效,可以在保持图像清晰度的前提下,明显消除拼接缝隙,提高拼接图像的质量。     

图像特征匹配算法的FPGA实现

图像特征匹配算法是对同一场景不同条件下所获取的两幅图像进行特征提取的过程,目前被广泛应用于多个领域.针对传统匹配算法存在的实时性差、准确度不高、环境适应能力弱等问题,本设计提出了基于FPGA开发平台实现的SIFT算法.匹配结果表明:该算法对于图像的旋转、光照、仿射、尺度等具有良好的不变性,能满足特征匹配的需求,存在一定...     

基于局部二进制模式和图变换的快速匹配算法

针对图像匹配在图像拼接、目标识别等领域的应用中尺度不变特征变换（Scale Invariant Feature Transform,SIFT）算法计算复杂度高、实时性较差的问题,提出了一种基于局部二进制模式（Local Binary Patterns,LBP）和图变换（Graph Transformation Matching,GTM）的匹配算法.首先采用SIFT特征检测提取特征点并以特征点为中心取13×13的图像块作为特征区域;然后用本文提出的局部旋转不变二进制模式（Local Rotation Invariant Binary Patterns,LRIBP）描述子对特征区域进行描述产生29维的特征描述向量,降低了描述子的复杂度,并以欧氏距离为度量准则进行初始匹配;最后采用图变换匹配算法剔除误匹配点,从而提高算法的运算速率和匹配精度.仿真结果表明,本文所提算法不仅具有较高的精度和较强的鲁棒性,并且减少了算法的运算量,提高了算法的实时性.     

基于局部特征点配准的图像拼接算法

为解决尺度、视角、光照变化较大及存在噪声和模糊变化情况下的图像拼接问题,提出了一种具有较强鲁棒性的图像拼接方法。首先,根据Harris算法和SIFT算法各自的特点,提出了一种自适应的Harris-SIFT特征点提取方法,利用最邻近法完成图像间的特征点粗匹配;然后,应用随机抽样一致性(Random Sample Consensus,RANSAC)算法对粗匹配的特征点进行筛选,同时估计出透视变换模型的变换矩阵,并对相邻的两帧图像进行配准;最后,利用加权平均融合算法消除图像拼接处的缝合线,实现图像的高质量拼接。实验结果表明,该算法在提升SIFT算法鲁棒性的同时,还增强了图像拼接的效果,消除了图像亮度和色度差异的影响。     

基于SIFT特征点和交比值的水印图像抗攻击算法

为提高数字水印图像对常规信号和复杂几何攻击的抵抗能力,利用SIFT(scale invariant feature transform)特征点的稳健性和交比值不变特性,提出了一种数字图像顽健水印算法。首先,在原图像经过NSCT(nonsubsampled contourlet transform)变换后的低频子带系数中提取SIFT特征点并对其进行优化筛选,从中确定满足“近凸正四边形” 的系数区域作为水印嵌入的局部区域,然后利用事先设定好的一些交比值在各局部区域中确定要嵌入水印的具体系数,最后利用奇偶量化调制方法嵌入水印信息。与传统算法相比,在提取水印信息时无需对含水印图像进行几何逆变换。实验结果表明,该算法对常规信号处理及多种几何攻击具有较强的抵抗能力和顽健性。     

基于局部特征点配准的图像拼接算法

为解决尺度、视角、光照变化较大及存在噪声和模糊变化情况下的图像拼接问题, 提出了一种具有较强鲁棒性的图像拼接方法。首先, 根据Harris算法和SIFT算法各自的特点, 提出了一种自适应的Harris-SIFT特征点提取方法, 利用最邻近法完成图像间的特征点粗匹配; 然后, 应用随机抽样一致性(Random Sample Consensus, RANSAC)算法对粗匹配的特征点进行筛选, 同时估计出透视变换模型的变换矩阵, 并对相邻的两帧图像进行配准; 最后, 利用加权平均融合算法消除图像拼接处的缝合线, 实现图像的高质量拼接。实验结果表明, 该算法在提升SIFT算法鲁棒性的同时, 还增强了图像拼接的效果, 消除了图像亮度和色度差异的影响。