基于SAR图像的快速景象匹配方法

景象匹配制导作为复合制导中的一种重要制导方式,其要求匹配算法在保证匹配时间短的同时具有较高的匹配精度。针对这一问题,提出了一种归一化互相关与改进的部分 Hausdorff距离复合的景象匹配算法。为了降低匹配时间,该算法选取图像边缘为特征空间,采用小波变换将原始图像分解为一系列维数较小的子图像,进而在子图像上逐层进行匹配;同时为了提高匹配精度,在子图像上采用归一化互相关算法进行粗匹配,然后在原图上粗匹配点的邻域内利用改进的部分 Hausdorff距离完成精匹配,获得精确的匹配位置。仿真结果表明,与传统算法相比,该算法具有较短的匹配时间与较高的匹配精度。     

蒙特卡罗估计改进Hausdorff距离的景象匹配方法

针对可见光与红外图像差异较大导致的匹配困难的实际问题,提出了一种基于蒙特卡罗估计改进Hausdorff距离（MCM-HD）的景象匹配方法。该方法在MCHD的基础上,使用蒙特卡罗方法来估计改进的Hausdorff距离（M-HD）,并定义了MCM-HD,即采用随机抽样的特征点子集来计算M-HD,从而有效地减少了计算量。为了提高匹配精度,采用分层MCM-HD与Nprod相结合的方法,在求出距离最小k个点之后采用Nprod相似性度量得出最终匹配位置。与MCHD算法相比,该算法有效提高了匹配精度,同时缩短了匹配时间。     

改进Hausdorff距离和粒子群算法在激光制导中的应用

为提高激光成像制导精度,实现遮挡条件下的有效识别,提出一种基于改进Hausdorff距离和粒子群算法的激光图像匹配算法。首先提取基准图和实时图的边缘特征;而后针对原始Hausdorff距离易受噪声、孤立点及遮挡影响的不足,提出一种自适应部分均值Hausdorff距离,并将其作为相似性测度;最后改进粒子群算法以完成搜索匹配,一方面提出混沌惯性权值以提高其搜索能力,另一方面通过引入混沌局部搜索避免算法过早收敛。实验结果表明,该算法不仅具有较高的匹配成功率,而且实时性较好。     

基于改进Hausdorff距离的图像匹配快速算法

针对Hausdorff距离的特性及其在图像匹配中的应用,提出了一种基于改进Hausdorff距离准则的快速图像匹配算法。首先对图像进行小波分解和Harris角点检测后得到图像的特征点金字塔,然后利用改进的Hausdorff距离作为度量准则从特征点序列图像的最大尺度开始逐级向低尺度进行匹配。实验结果证明,该方法能在保证匹配精度的同时,有效加快匹配速度。     

一种基于Hausdorff距离目标跟踪的改进算法

针对复杂背景下运动目标跟踪问题,提出了一种基于Hausdorff距离的目标跟踪改进算法。作为模板与待匹配图像相似性的度量,传统的Hausdorff距离容易造成误匹配;现有的Hausdorff距离改进算法虽然可以从一定程度上克服上述缺点,但是计算复杂,难以满足实时性。为了能够很好的解决上述这些问题,达到稳定实时的跟踪,结合Hausdorff距离提出一种新的图像匹配策略。实验表明,该算法匹配精度高,适用性强,同时大大加快运算速度。     

基于遗传算法的导航实时图像匹配算法

由于一般图像匹配算法均采用全局搜索法,耗时较大,为满足景象匹配辅助导航系统实时性的要求,提出了一种将遗传算法和加权Hausdorff距离算法相结合的图像匹配算法,利用遗传算法的非遍历搜索机制,迅速收敛到全局近似最优解,提高了匹配搜索的快速性.同时,提出了一种基于特征图像分支点提取的加权Hansdorff距离图像匹配算法,并给出了相应的权值求解公式,利用加权Hausdorff距离作为遗传算法的适应度函数,能够明显减少匹配搜索的计算量,提高匹配结果的精度.仿真分析表明,将遗传算法和加权Hausdorff距离算法相结合的图像匹配算法能够很好地满足景象匹配辅助导航系统的实时性和精度要求.     

改进Hausdorff距离和量子遗传算法在激光制导中的应用

为了在激光成像制导中提高目标识别的精度和实时性,并在遮挡条件下进行有效识别,采用基于改进Hausdorff距离和量子遗传算法的激光图像匹配算法,选择图像的局部边缘特征为特征空间,针对传统Hausdorff算法及几种改进Hausdorff距离存在的问题,提出了一种新的改进Haussdorff距离作为相似性度量;在搜索策略上,选择量子遗传算法进行并行搜索,为防止种群过早收敛,提出了种群灾变策略,并应用动态的量子旋转角调节收敛的速度和方向。通过理论分析和实验验证,取得了不同参量条件下的目标识别对比数据。结果表明,该算法可以消除激光图像中局部遮挡、噪声以及出格点等因素影响,鲁棒性好、匹配精度高、计算速度快。     

低对比度图像特征点提取与匹配

针对常用特征点匹配算法在低对比度图像中存在特征点少、匹配精度低的问题,将图像自相似性用于图像特征点提取,并改进特征点匹配过程,提出了自相似性与改进归一化互相关相结合的方法.该方法首先根据像素点自对称值提取出图像特征点,然后通过特征点的尺度信息构建自适应相关窗口来改进互相关匹配,最后由阈值筛选和随机抽样一致性算法优化匹配结果,从而完成低对比度图像特征点的提取和匹配.实验结果表明,该方法在匹配低对比度图像特征点时相比常用算法具有较高的效率,且对图像尺度和旋转变换具有较强的鲁棒性.     

一种基于遗传算法的快速景象匹配算法

常规的归一化灰度互相关匹配算法是搜寻区域上的所有点,效率较低,在实时图存在旋转时,会影响匹配的精度。为此,在对典型的基于灰度的景象匹配算法进行分析的基础上,结合遗传算法和分层搜索策略设计了一种快速匹配算法。算法在匹配过程中考虑了存在旋转变化实时图像的处理,从而省去了图像对准的预处理,节省了时间。遗传算法和分层搜索策略的...     

结合自适应阈值与Forstner的Harris角点匹配优化算法

针对传统Harris角点检测效率低、非极大值引起的伪角点多等问题,提出了一种自适应阈值和归一化互相关（NCC）与随机抽样一致算法（RANSAC）相结合的Harris图像匹配算法。首先,采用自适应方式抑制非极大值的方法对角点进行预筛选;其次,采用Forstner算子对角点进行二次筛选;接着采用归一化互相关匹配算法对检测的Harris角点进行粗匹配;最后采用随机抽样一致算法对图像进行精确匹配。实验结果证明改进的方法不仅缩短了角点检测和图像匹配时间,而且能有效提高图像的匹配精度。     

结合小波模极大值和改进Hausdorff距离的电路板红外图像配准

电路板红外图像具有背景区域灰度单调、元器件发热区域轮廓模糊、噪声高、对比度低等特点,对配准精度和稳定性有很大影响。针对这些特征,提出了结合小波模极大值和改进Hausdorff距离的红外图像配准方法。首先用小波模极大值的算法提取边缘曲线;然后对传统Hausdorff距离进行改进,边缘曲线分段,并建立匹配基本单元;其次对基本单元粗匹配,压缩搜索空间,再进行精匹配,找出最优变换。最后采用Matlab进行仿真,实现图像精确配准。对比实验结果表明:该方法明显提高了配准精度,显著改善了配准稳定性。     

基于多尺度多方向Gabor模板的光学/SAR景象匹配

合成孔径雷达(SAR)成像制导通常采用光学基准图和SAR实时图进行特征提取和景象匹配.提出了一种光学/SAR异类影像匹配方法,利用多尺度多方向Gabor模板提取图像的Gabor特征后进行特征匹配,首先对SAR图像进行方向Frost滤波预处理,然后分别计算光学图像和SAR图像的高斯梯度图像,再利用多尺度多方向二维Gabor滤波器模板分别对两幅高斯梯度图像进行特征提取,最后对两组特征矩阵进行归一化互相关匹配.该方法直接利用光学图像和SAR实时图进行景象匹配,实验表明,该异类影像匹配方法较其他传统方法具有较高的鲁棒性和准确性.     

基于显著轮廓特征的SAR图像轮廓匹配新方法

在以星载SAR图像作为基准图、机载/弹载SAR图像作为实时图的匹配导航和精确制导研究中,传统基于点特征的匹配方法存在特征点数目过多, 误匹配率较高,容易受噪声及灰度变化影响等问题。该文提出一种基于显著轮廓特征的SAR图像“由粗到精”的匹配新方法。该方法在对SAR图像进行预处理的基础上,采用改进的模糊C均值聚类(FCM)的图像分割方法来提取闭合轮廓特征;采用归一化轮廓中心距离描述符进行双向匹配,获得强鲁棒性的粗匹配轮廓对;在粗匹配轮廓上采用改进的局部二值模式(LBP)算子得到精匹配结果。试验结果表明,该方法在图像旋转、空间变化以及噪声干扰较大的情况下,具有精确性高、鲁棒性强的优势,适宜遥感SAR图像匹配。     

基于显著轮廓特征的SAR图像轮廓匹配新方法

在以星载SAR图像作为基准图、机载/弹载SAR图像作为实时图的匹配导航和精确制导研究中,传统基于点特征的匹配方法存在特征点数目过多,误匹配率较高,容易受噪声及灰度变化影响等问题.该文提出一种基于显著轮廓特征的SAR图像"由粗到精"的匹配新方法.该方法在对SAR图像进行预处理的基础上,采用改进的模糊C均值聚类(FCM)的图像分割方法来提取闭合轮廓特征;采用归一化轮廓中心距离描述符进行双向匹配,获得强鲁棒性的粗匹配轮廓对;在粗匹配轮廓上采用改进的局部二值模式(LBP)算子得到精匹配结果.试验结果表明,该方法在图像旋转、空间变化以及噪声干扰较大的情况下,具有精确性高、鲁棒性强的优势,适宜遥感SAR图像匹配.     

基于蚁群算法的景象匹配定位

景象匹配定位是精确制导的重要技术,通过对景象匹配定位和蚁群算法的研究,提出一种基于蚁群算法的匹配定位方法,蚁群算法具有快速全局寻优能力,应用蚁群算法计算模版图像在基准图像中的匹配位置,根据匹配定位参数的特点,建立二维的蚁群搜索空间,定义图像的归一化积相关作为相似性度量并更新蚁群的信息素,利用信息素及启发信息来计算状态转移概率,蚁群最终聚集到适应度函数最大的路径上。实验结果表明：蚁群算法可以准确有效地估计匹配位置。     

基于混合遗传算法的景象匹配技术研究

景象匹配制导在精确制导武器的末制导中具有非常重要的地位。针对常规遗传算法易陷入局部最优和收敛速度慢的缺陷，采用混合遗传算法和去均值归一化积相关函数研究了景象匹配问题，完成了一种基于精确制导武器系统的景象匹配算法设计。实验结果表明，该算法能够保证求得全局最优解，并且寻优速度有很大提高。     

一种基于进化策略的边缘特征匹配方法

针对存在旋转变化的多源图像匹配问题,提出了一种基于改进的部分Hausdorff距离(LTS-HD)和进化策略相结合的边缘特征匹配算法。通过仿真实验,该算法与基于部分Hausdorff距离的匹配算法相比,实时性和精确性都有了很大的提高。     

基于序贯相似性检测的NCC目标跟踪快速匹配方法

基于特征点的图像匹配方法的关键是准确快速地将可靠的特征点提取出来。经典归一化互相关匹配法属于基于特征点匹配方法中的一种,归一化互相关匹配法具有操作简单,匹配精度高等优点,但其计算量庞大,难以满足实时跟踪的要求。提出了一种基于序贯相似性检测的归一化互相关快速匹配方法,并对提出的改进方法进行实验验证。实验表明,该方法可以准确快速的进行特征点匹配,减少了算法的计算时间,有效地减少了发生误匹配的概率。     

Hausdorff距离在图像匹配中的应用

在图像匹配过程中，经常有目标图像被遮掩和外部点存在的情形，使识别过程较为困难。介绍了将部分Hausdorff距离和基于平均距离值的MHD相结合，用改进的Hausdorff距离对有遮掩和有外部点存在的目标图像进行匹配，仿真结果验证了该算法的有效性。     

基于轮廓曲线和局部特征点的自动人耳识别

针对人耳识别问题,提出了一种由粗到细的两步识别方法.首先采用边界跟踪算法从侧脸图像上提取外耳及其轮廓曲线,然后利用基于改进Hausdorff距离的轮廓曲线对齐方法对图像库进行筛选得出候选的人耳图像,最后通过使用广义外耳局部特征点匹配方法从候选图像中精确匹配出与待测人耳相同的图像.采用轮廓曲线和局部特征点作为识别特征向量,利用改进Hausdorff 距离作为匹配量度方法,实现了基于2-D灰度侧脸图像的完全自动人耳识别,较有效地克服了光照和旋转角度变化对外耳识别的影响.实验结果表明,该方法计算量小、适应性强、鲁棒性好,极具实用价值.