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《哈尔滨工业大学》 2010年
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基于几何特征的快速模板匹配算法

邹广华  
【摘要】: 机器视觉就是用机器代替人眼来完成观察和检测任务,既可以大大提高检测效率和精度,又可以应用于危险环境或人眼视觉难以满足的场合。模板匹配算法作为机器视觉的一项研究内容。目前,在目标识别、视频跟踪、工件精定位(半导体后封装领域如焊线机、固晶机、贴片机等)等领域中,得到广泛应用。随着技术的更新换代,系统对机器视觉要求的不断提高,开发出稳定、可靠、高精度,并满足系统实时性要求的模板匹配算法具有重要意义。 本文提出一种基于图像边缘几何特征的快速模板匹配算法。算法利用边缘点的位置和梯度方向作为匹配信息进行相似度计算。可以很好的避免因图像明暗变化、光照不均匀、旋转所带来的影响,且对于部分遮挡的情况,亦可以得到良好的匹配结果。为了得到边缘点坐标和梯度方向,本文根据曲面拟合原理,通过平移变换,推导出精确梯度方向和亚像素边缘坐标的快速算法。既加快了算法的处理速度,也是匹配算法高精度的前提保证。为了使匹配算法满足实时性要求,主要采用阈值判断和图像金字塔算法的搜索策略。在阈值判断方面,通过选择一些特殊的边缘点作为试探点,加快了匹配度计算的效率,而且,很好的避免了在部分遮挡情况下简单阈值判断方法的误判。最后,算法利用最小二乘平差理论,通过一次近似处理,详细推导出快速获得亚像素级的定位和精确的旋转精度方法。 理论和实践表明,本文提出的算法具有很好的抗干扰和抗噪能力。对于因光照所导致的被搜索图像亮度变化、不均匀,以及部分遮挡等情况下,并不影响匹配算法的可靠性;也可以处理模板与被搜索图像存在旋转的情况。而且,在保证稳定、可靠和高精度的前提下,算法可以满足实时性要求。
【学位授予单位】:哈尔滨工业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:TP391.41

【引证文献】
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 徐剑坤;基于机器视觉的巷道变形实时监测预警技术研究[D];中国矿业大学;2012年
中国硕士学位论文全文数据库 前2条
1 孟华;基于模板匹配的车载夜间行人检测系统的研究与实现[D];华南理工大学;2012年
2 何霄;驼峰提钩自动化系统中目标捕捉的研究[D];兰州交通大学;2013年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前3条
1 柏长冰;齐春;杨莹;宋福民;;Hausdorff匹配快速检测PCB基准标记[J];光电子·激光;2006年04期
2 陈良瑜,朱振福,刘忠领,李军伟,车国锋;图像奇异值特征矢量缩放不变性分析及应用[J];红外与激光工程;2003年05期
3 李圣权,胡鹏,杨传勇;图形部件Voronoi图生成算法与应用研究[J];计算机工程;2005年10期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 金泰松;魏本杰;李翠华;刘明业;;一种基于贝叶斯理论的目标验证方法[J];北京理工大学学报;2006年11期
2 陈万军;陈亚军;何怡;;基于兴趣点特征匹配的印刷图像缺陷检测[J];包装工程;2007年03期
3 陈飞;李长辉;王秀芳;;地图上字线粘连符号的分割方法[J];测绘通报;2009年06期
4 汪亚明;基于动态图像序列的自动扶梯客流量的测量[J];测试技术学报;2002年01期
5 杨阳;郭银景;;基于小波多尺度图像配准的水印算法研究[J];弹箭与制导学报;2006年S6期
6 牛力丕;毛士艺;陈炜;;基于Hausdorff距离的图像配准研究[J];电子与信息学报;2007年01期
7 张凯;刘占文;林奕;阎杰;;红外成像导引系统跟踪算法研究[J];飞行器测控学报;2008年01期
8 仵建宁;郭宝龙;冯宗哲;;一种基于兴趣点特征匹配的图像镶嵌技术[J];光电子·激光;2006年06期
9 田莹;苑玮琦;;基于轮廓曲线和局部特征点的自动人耳识别[J];光电子.激光;2008年04期
10 张浩;才辉;张光新;周泽魁;;一种新的基于边缘拟合的图像配准方法[J];光电子.激光;2009年01期
中国重要会议论文全文数据库 前2条
1 耿伯英;王玲玲;彭鹏菲;;一种小样本条件下图像的有效鉴别特征提取方法[A];2006中国控制与决策学术年会论文集[C];2006年
2 陈飞;王秀芳;农宇;;彩色扫描地图点状符号的模式识别研究[A];第四届中国软件工程大会论文集[C];2007年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 王文龙;重大公路灾害遥感监测与评估技术研究[D];武汉大学;2010年
2 张淑平;基于视觉的并联机器人位姿检测方法研究[D];东华大学;2010年
3 潘鸿飞;形状特征描述及聚类算法研究[D];安徽大学;2011年
4 李昌华;智能人机交互中的图形识别技术[D];西安电子科技大学;2001年
5 王慧燕;图像边缘检测和图像匹配研究及应用[D];浙江大学;2003年
6 崔锦实;基于三维模型的关节式物体姿态估计与跟踪方法研究[D];清华大学;2004年
7 娄联堂;目标轮廓提取方法研究[D];华中科技大学;2005年
8 叶发茂;基于人工免疫系统的多源遥感图像配准研究[D];中国科学院研究生院(遥感应用研究所);2006年
9 魏伟波;基于图像的目标自动识别与跟踪技术研究[D];南京理工大学;2006年
10 张桂梅;完整和部分遮挡物体的识别机理和算法研究[D];西北工业大学;2006年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 刘琼;智能优化算法及其应用研究[D];江南大学;2011年
2 谢爱平;基于奇异值分解的Radon域多次波压制法研究[D];吉林大学;2011年
3 耿伟;机器人目标跟踪算法研究[D];合肥工业大学;2011年
4 王开磊;基于Hausdorff距离的图像匹配技术研究及应用开发[D];华东师范大学;2011年
5 强浩;基于图像识别的列车滑动在线监测系统的研究[D];兰州理工大学;2011年
6 楼朋旭;基于Contourlet的图像检索算法研究及应用[D];广东工业大学;2011年
7 王辉;基于豪斯多夫距离的完井深度校正研究[D];东北石油大学;2011年
8 朱吉锋;面向MEMS麦克风自动贴片的视觉系统研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
9 丁长兴;拱架式贴片机视觉系统的研究[D];哈尔滨工业大学;2011年
10 吴彧文;塔架三维实体几何建模方法研究[D];华中科技大学;2011年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 翟所业,贺宪国;巷道围岩塑性区的德鲁克-普拉格准则解[J];地下空间与工程学报;2005年02期
2 过江,罗周全,邓建,古德生;三维动态空区监测系统CMS在矿山的应用[J];地下空间与工程学报;2005年S1期
3 靳晓光,王兰生,李天斌;地应力测量的应力恢复法试验和数值模拟研究[J];成都理工学院学报;1999年03期
4 郭达志;;论“矿山空间信息学”—矿山测量的现代发展[J];测绘工程;2006年03期
5 杨浩;;等效法收敛计变形监测[J];测绘通报;2011年12期
6 冯文灏,李欣,高新乔;近景摄影测量的标志与坐标传递件[J];测绘信息与工程;2000年03期
7 蔚国强;杨建业;张合新;;常用非线性滤波方法比较研究[J];电光与控制;2009年12期
8 臧博;吴裕斌;曹丹华;;基于GIO/FVID的DSP视频处理驱动程序[J];单片机与嵌入式系统应用;2006年08期
9 解凯,郭恒业,张田文;图像Mosaics技术综述[J];电子学报;2004年04期
10 文学志;方巍;郑钰辉;;一种基于类Haar特征和改进AdaBoost分类器的车辆识别算法[J];电子学报;2011年05期
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 王猛;煤矿深部开采巷道围岩变形破坏特征试验研究及其控制技术[D];辽宁工程技术大学;2010年
2 刘源泂;基于图像处理的钢板表面缺陷成像优化与深度信息提取方法研究[D];武汉科技大学;2011年
3 王永岩;软岩巷道变形与压力分析控制及预测[D];辽宁工程技术大学;2001年
4 陈志坚;层状岩质边坡工程安全监控建模理论及关键技术研究[D];河海大学;2001年
5 陈先国;隧道结构失稳及判据研究[D];西南交通大学;2002年
6 张东明;岩石变形局部化及失稳破坏的理论与实验研究[D];重庆大学;2004年
7 郭龙源;计算机视觉立体匹配相关理论与算法研究[D];南京理工大学;2009年
8 陈坤福;深部巷道围岩破裂演化过程及其控制机理研究与应用[D];中国矿业大学;2009年
9 唐武生;基于机器视觉技术测量平面参数[D];吉林大学;2009年
10 翟振刚;立体匹配算法研究[D];北京理工大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 陈忠翔;基于立体视觉的三维重建方法研究[D];南昌航空大学;2010年
2 刘金保;形状匹配算法研究及应用[D];广东工业大学;2011年
3 奚魏征;全站仪在公路隧道变形量测中的应用研究[D];长安大学;2011年
4 胡璟璟;复杂场景下目标跟踪的多模板匹配算法研究[D];国防科学技术大学;2010年
5 贾浩;基于TMS320DM6437平台视频系统的研究与实现[D];清华大学;2010年
6 李宏业;金川二矿区深部巷道支护机理研究以及围岩稳定性的数值模拟[D];中南大学;2003年
7 陈小天;摄像机标定技术研究[D];国防科学技术大学;2003年
8 刘大刚;数码摄影技术在隧道位移信息采集中的研究与应用[D];西南交通大学;2004年
9 邓愫愫;数字地图合并的平差处理原理与方法[D];同济大学;2007年
10 黄琛;基于Hausdorff距离模板匹配的行人检测算法研究与应用[D];清华大学;2006年
【二级引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前2条
1 赵子巍;实时岩移变形监测可视化数据分析处理系统软件开发[D];长沙矿山研究院;2013年
2 张黎昌;钢管拱桥受力行为分析及模型试验若干测试技术研究[D];浙江大学;2014年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前2条
1 任仙怡,张桂林,张天序,廖云涛;基于奇异值分解的图像匹配方法[J];红外与激光工程;2001年04期
2 王蕴红,谭铁牛,朱勇;基于奇异值分解和数据融合的脸像鉴别[J];计算机学报;2000年06期
【相似文献】
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1 杨勇兵;何绪昊;戚其丰;胡跃明;;一种新型的快速模板匹配算法[J];电子工艺技术;2010年03期
2 沈红雷;;纸币号码识别技术研究[J];科技信息;2009年36期
3 曹洁;李浩茹;陈继开;;基于Matlab的车辆图像的配准与融合[J];计算机工程与科学;2009年04期
4 王道档;杨甬英;陈琛;刘东;卓永模;;模板匹配算法在高精度压电微位移测量中的应用[J];纳米技术与精密工程;2010年04期
5 ;[J];;年期
6 ;[J];;年期
7 ;[J];;年期
8 ;[J];;年期
9 ;[J];;年期
10 ;[J];;年期
中国硕士学位论文全文数据库 前2条
1 孙志宏;图像处理技术在消除开车稀密路中的应用研究[D];东华大学;2005年
2 张黎昌;钢管拱桥受力行为分析及模型试验若干测试技术研究[D];浙江大学;2014年
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相关机构
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>浙江大学
相关作者
>张黎昌 >孙志宏
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