基于形状内容描述子的点特征匹配

针对两幅图像中特征点的匹配问题，本文提出了一种新的基于形状内容描述子的点特征匹配方法．该方法首先利用基于曲率尺度空间（CSS）的角点检测技术获得两幅图像中的角点及其所在的曲线；然后，计算两幅图像中每个角点的形状内容描述子，运用Z统计检验函数得到描述子的匹配度，对该匹配度进行评估，如果高于某一个闽值，则认为初始匹配成功；最后对初始匹配成功的点对，利用半局域限制完成点集之间的最终匹配。实验结果表明，本文所提出的匹配算法具有较高的点特征匹配准确率。     

一种用于图像拼接的角点匹配算法

针对基于自适应光学技术的人眼眼底待拼接图像灰度、清晰度不一致以及细节的差异使检测出的角点无法匹配,进而导致图像不能拼接的问题,提出一种在OpenCV配置环境下角点检测的基础上,进行角点匹配的新方法.该方法利用角点间的距离和斜率在眼底很小的区域内基本不变的特性,将两幅图像的角点对相互匹配,进而找到两幅图像中三对一一对应的角点.实验结果表明,用该方法可以解决人眼图像拼接的角点检测和角点匹配问题,而且运算速度快,检测效率高.     

基于灰度相关特征点的图像拼接算法

提出了一种基于特征点的图像拼接算法,首先利用Harris角点检测提取两幅图像中的特征点,用特征点邻域灰度相关性将特征点进行匹配,并在此基础上根据变换参数向量的欧式距离对误匹配进行剔除,进而实现图像拼接.实验表明,这种算法能有效的排除误匹配的干扰,降低误匹配率,拼接效果良好.     

傅里叶描述子与角点相结合的形状匹配

针对傅里叶描述子对物体轮廓细节特征描述的不足,提出了综合傅里叶描述子和角点特征的轮廓描述方法.利用尺度空间DOG算子或傅里叶变换逆差方法检测轮廓角点提高检测速度,采用最小循环距离方法对角点序列进行比对,增强了匹配鲁棒性.实验结果表明,与傅里叶描述子方法相比,该方法准确率有了较大提高,与CSS方法相比,运算速度提高了近10倍.     

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.     

基于特征匹配的地图图像自动配准技术研究

本文针对地图中的特征点，提出了一种基于广义特征点的图像自动配准方法，将特征点从单纯的点拓展到特征区域。以Moravec算子结合其他特征约束条件来自动搜索广义特征点。分别对两幅图像提取广义特征点后，利用基于根均方误差和交叉相关的两级匹配算法完成同名控制点的建立。并以局部加权直线拟合方法来校正图像的几何畸变。最后建立两幅图像之间的函数映射关系，完成图像的配准。实验结果证明了该方法的有效性。该方法可用于校正近景面地图影像的几何畸变和遥感图像的局部几何畸变。     

Shi-Tomasi角点区域的拷贝图像检测

针对由于裁剪、翻转和旋转等产生的图像拷贝问题,提出一种Shi-Tomasi角点的拷贝检测算法.先使用Shi-Tomasi角点检测算法提取图像的局部角点;然后在以Shi-Tomasi角点为中心的圆环区域内计算特征向量的协方差描述子(多特征融合);最后通过协方差描述子的相似性度量来检测圆环区域的相似性,并以此判断检测图像是否为原图像的拷贝.实验结果证明,该检测算法对图像的裁剪、旋转等攻击具有较好的鲁棒性.     

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.     

基于支持向量机的轮胎标识点形状识别

轮胎标识点在轮胎分类中发挥着重要的作用,为了解决人工识别标识点工作强度大、误差较高等问题,提出了一种基于支持向量机的轮胎标识点形状识别算法.首先利用中值滤波对标识点图像进行降噪处理,根据标识点图像的灰度直方图对图像进行分割以去除背景,并利用Canny边缘检测算子提取标识点边缘轮廓.然后,提取标识点轮廓的傅立叶描述子系数,最后利用支持向量机对标识点的傅立叶描述子系数进行分类以识别标识点的形状.实验结果表明,该算法能准确地识别出轮胎标识点的形状,提高了标识点识别效率.     

基于特征点的图像拼接算法

通过对常用图像拼接算法的研究,提出一种基于图像特征点的拼接算法,利用梯度方向特征点的数据,确定一组最合理的特征匹配,利用这一数据给出两幅图像间矩阵变换的初值,再利用迭代的方法校正,最终得到精确值,通过仿真结果验证算法的有效性。     

微小型飞行器航空图像拼接算法

针对微小型飞行器所拍摄图像的特点,提出了一种稳健的航空图像拼接算法.此算法首先使用相位相关法估计平移参数并初步确定重叠区域,在重叠区域采用Harris角点检测算法进行特征点提取得到初步的伪匹配集合,并运用稳健的RANSAC算法将伪匹配点集合划分为内点和外点.在内点域内运用透视变换模型精确地估计出图像间的点变换关系.最后采用双线性插值对交接处进行颜色过渡.实验结果表明,该拼接结果比较理想,能有效去除错误配准点     

基于特征点匹配的视频稳定算法

目的 解决检测摄像机在拍摄过程中因外界抖动导致视频扭曲失真等问题。方法 选取视频第1帧作为基准帧,检测视频每帧的特征点,并与第1帧特征点位置进行对比,经过仿射变换消除每一帧的扰动。通过FAST算法生成每一帧特征点,利用BRISK算法得到特征点的二进制特征描述符,比较特征点描述符的汉明距离来匹配相邻两帧间的特征点,利用匹配好的特征点对确定仿射变换模型,最后利用得到的仿射变换矩阵对每一帧进行校正。结果 实验原视频总帧数为23帧,时长为1 s,分辨率为320×240,视频中除第1帧外,其余22帧均得到修正。结论 FAST角点检测算法与BRISK匹配方法结合可以有效解决视频扭曲等问题。     

基于投票策略的图像配准算法

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.     

基于最近邻搜索耦合近邻损耗聚类的图像伪造检测算法

目的为了解决当前图像伪造检测算法在对图像进行伪造检测时,主要依靠全局搜索的方式来完成特征点匹配,导致其检测效率较低,且在对复杂伪造图像进行检测时,易出现检测精度不高和检测错误的不足。方法提出基于最近邻搜索耦合近邻损耗聚类的图像伪造检测算法。首先引入积分图像的方法,对图像进行预处理,借助Hessian矩阵行列式来提取特征点。利用特征点构建圆形区域,通过求取圆形区域内Haar小波响应获取特征点的特征描述符。然后通过特征描述符建立KD树索引,利用最近邻搜索方法代替SURF中全局搜索的方法,对SURF进行改进,完成特征点的匹配。最后,利用特征点间的近邻关系求取近邻函数值,通过近邻函数值对特征点进行聚类,完成图像的伪造检测。结果实验结果显示,与当前图像伪造检测算法相比,所提算法具有更高的检测效率以及更高的检测正确度。结论所提算法具备较高的检测精度,在印刷防伪与信息安全等领域具有较好的应用价值。     

Shape similarity assessment of polyhedral parts based on boundary models

Shape similarity evaluation is the core technology for many intelligent CAD/CAM applications. In this work a method to evaluate the shape similarity of polyhedral objects based on their boundary models is presented. The proposed method takes the unique boundary models of a query part and a reference part as its input and returns the match coefficient between these two parts. The match coefficient is calculated based on the 'feasible match' of the boundary faces, which is a set of matched faces that preserve the face adjacency relationships. While directly searching for the optimal feasible match in two boundary models could be computationally intractable, a divide-and-conquer method is proposed in this work to find a near-optimal match in a reasonable time. The divide stage corresponds to the extraction and matching of 'sweep features'. A sweep feature of a polyhedral object is a set of parallel faces that are sorted along their common normal vector. The sorted faces in sweep features are matched through an efficient constraint-directed tree search to generate intermediate matches. The intermediate matches that are orientation consistent are merged to form the final feasible matches. A prototype system based on the proposed methodology has been implemented and shape similarity comparison results between various mechanical parts with complicated intersecting features are presented.     

一种新的基于颜色矢量角的图像空间描述符

在分析利用颜色直方图进行图像检索时存在问题的基础上,提出了一种新的图像空间描述符.首先利用颜色矢量角的特性将图像分为边缘区和平滑区两部分,然后,针对两种区域的不同分布特点,综合利用图像的边缘信息、形状信息及空间分布特性,采用两种不同的描述符--方向颜色矢量角直方图和空间联合分布熵分别来提取图像的边缘区和平滑区的分布特征.实验结果表明,将其用于图像检索,取得了很好的检索效果.     

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。