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《燕山大学》 2006年
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快速特征点匹配技术的研究和实现

刘达  
【摘要】: 图像匹配在近几十年来一直是人们研究的热点和难点,它是在变换空间中寻找一种或多种变换,使来自不同时间、不同传感器或者不同视角的同一场景的两幅或多幅图像在空间上一致,目前在遥感图像分析、水下检查、立体视觉、自动地图、运动分析等领域都有广泛的应用。利用某些特殊的硬件设备可以达到图像的自动匹配,但是它们大多价格昂贵,操作复杂,图像匹配技术为这一问题提供了很好的解决方案。研究可行的图像匹配技术一直是人们不懈努力追求的目标。 本文对图像特征匹配技术进行了深入研究,首先,针对重复度、点位置偏差和抗噪声能力这三个最重要的角点检测算法评价准则,比较了经典角点检测算法的性能,并采用改进的Harris角点检测算法作为本文角点提取算法。然后,在特征点提取完成后,设计了使用特征点归并算法对初始匹配点进行分块选择优化的思想,使得到的初始匹配点集更简洁和健壮,能有效降低了相关运算的计算量和误匹配发生的几率。同时,对分层投影匹配策略进行了改进,使得相关匹配的运算由二维变为一维,并可以及早的抛弃不匹配的点,使匹配时间相对于改进前进一步缩短。最后开发出一套图像匹配软件。该软件可以提取立体图像对的Harris角点作为特征点,经过相关匹配、计算匹配强度、松弛法迭代、最小中值法、极线约束等步骤提取出立体图像对上的匹配点对。 本文给出的图像匹配结果表明了本系统的有效性、可靠性及实用性。这种快速特征点匹配方法在保证匹配精度的前提下,大大提高了图像匹配的速度,为后继的研究奠定了基础。
【学位授予单位】:燕山大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2006
【分类号】:TP391.41

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【引证文献】
中国期刊全文数据库 前1条
1 郭灵;赵艳;刘永福;赵红梅;陶佳;;镰刀菌图像识别系统的研究与开发[J];农机化研究;2011年07期
中国硕士学位论文全文数据库 前6条
1 叶东华;基于全景视觉的图像配准方法研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 曾庆红;复杂背景下运动汽车跟踪算法研究[D];兰州理工大学;2011年
3 谢萍;基于Harris角点与SIFT特征的近景影像匹配[D];中南大学;2011年
4 李楠;基于DSP的多路图像采集系统[D];河北大学;2009年
5 王进花;基于视觉的运动汽车跟踪技术研究[D];兰州理工大学;2010年
6 何志明;群体智能算法在图像匹配中的应用[D];陕西师范大学;2010年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 何仁芳,王乘,杨文兵;基于混沌遗传算法的图像匹配[J];红外与激光工程;2003年01期
2 钱曾波,邱振戈,张永强;计算机立体视觉研究的进展[J];测绘学院学报;2001年04期
3 宋毅;崔平远;居鹤华;;一种图像匹配中SSD和NCC算法的改进[J];计算机工程与应用;2006年02期
4 胡明昊,任明武,杨静宇;一种快速实用的特征点匹配算法[J];计算机工程;2004年09期
5 王成;刘金刚;;一种改进的字符串匹配算法[J];计算机工程;2006年02期
6 张培珍;江华俊;沈玉利;;自适应块匹配搜索算法研究[J];计算机应用;2006年04期
7 李强;张钹;;一种基于图像灰度的快速匹配算法[J];软件学报;2006年02期
8 王建琦,邓雁萍,李介谷;一种改进的角点提取方法[J];上海交通大学学报;2000年07期
9 李峰,周源华;采用金字塔分解的最小二乘影像匹配算法[J];上海交通大学学报;1999年05期
10 梁栋;童强;屈磊;王年;韦穗;;一种基于极几何和单应约束的图像匹配算法[J];系统仿真学报;2006年01期
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 徐斌;兴趣点及灰度差分不变量在图像匹配中的应用研究[D];西安电子科技大学;2001年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 韩斌;周增雨;王士同;;改进的亚像素级快速角点检测算法[J];江苏科技大学学报(自然科学版);2009年02期
2 郭海霞;解凯;;角点检测技术的研究[J];哈尔滨师范大学自然科学学报;2007年02期
3 周梅菊;张江;庄振华;王年;梁栋;;一种基于递增权值函数的图像谱的匹配算法[J];合肥工业大学学报(自然科学版);2008年11期
4 程克勤;邓林;王继波;朱跃农;;基于应用层的Windows个人防火墙的设计与实现[J];合肥工业大学学报(自然科学版);2011年05期
5 徐丽燕;王静;潘瑜;曹国;夏德深;;气象云图分级配准方法研究[J];航天返回与遥感;2011年03期
6 席靓;李海滨;丛佃伟;;三焦点张量的最小代数误差非迭代算法研究[J];海军航空工程学院学报;2007年05期
7 邵泽明;朱剑英;;RSTC不变矩图像特征点匹配新方法[J];华南理工大学学报(自然科学版);2008年08期
8 李必鹏;肖书成;李洋;;一种BM模式匹配的改进算法[J];后勤工程学院学报;2008年01期
9 王兵学;雍杨;唐黎;黄自力;;基于相关系数拟合的亚像素定位方法[J];红外技术;2010年11期
10 王强,沈国土,杨宝成,蔡继光,郑继红,顾玲娟,庄松林;遗传算法在光栅面形优化设计中的应用[J];红外与激光工程;2005年04期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 许竞;姜波;;摄像机运动下特征点追踪方法研究[A];2011下一代自动测试系统学术研讨会论文集[C];2011年
2 郑志辉;马力妮;;多视点视频编码概述[A];第二届和谐人机环境联合学术会议(HHME2006)——第2届中国人机交互学术会议(CHCI'06)论文集[C];2006年
3 高磊;陆和平;;基于边缘特征和USAN区域的角点检测方法[A];全国第十二届空间及运动体控制技术学术会议论文集[C];2006年
4 吉大纯;李学军;谢剑薇;刘涛;;基于坡的航空影像立体像对的同名像点自动识别[A];第一届中国高校通信类院系学术研讨会论文集[C];2007年
5 熊薇薇;吴怀宇;;一种改进的角点检测算法[A];中国计量协会冶金分会2009年年会论文集[C];2009年
6 朱程辉;何勇;王金玲;;一种基于小波金字塔的多分辨率立体匹配算法[A];PCC2009—第20届中国过程控制会议论文集[C];2009年
7 周文举;费敏锐;;基于遗传算法的机器人目标快速定位方法[A];2010中国仪器仪表学术、产业大会(论文集1)[C];2010年
8 王宏力;贾万波;;图像匹配算法研究综述[A];全国第19届计算机技术与应用(CACIS)学术会议论文集(上册)[C];2008年
9 朱振平;李志军;王卫华;陈曾平;;一种基于绝对差加权的相关跟踪算法[A];全国第五届信号和智能信息处理与应用学术会议专刊(第一册)[C];2011年
10 马苗;鹿艳晶;;基于灰色理论和遗传算法的快速图像匹配方法[A];第16届全国灰色系统学术会议论文集[C];2008年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 高飞;基于多视几何的三维脚型测量技术与系统[D];浙江大学;2010年
2 赖小波;机器人双目立体视觉若干关键理论问题及其技术实现研究[D];浙江大学;2010年
3 池凌鸿;立体匹配算法的研究和应用[D];中国科学技术大学;2011年
4 韩志刚;地理超媒体数据模型及Web服务研究[D];河南大学;2011年
5 卢思军;立体匹配关键技术研究[D];南京理工大学;2011年
6 朱明;图模型在点模式匹配中的应用[D];安徽大学;2011年
7 张卓筠;自由立体深度信息挖掘与评价算法研究[D];天津大学;2010年
8 张环;掌纹掌脉及其融合识别技术研究[D];国防科学技术大学;2011年
9 郭磊;移动视觉精密测量关键技术研究[D];天津大学;2011年
10 单红梅;基于立体视觉汽车轴距左右差检测系统研究[D];吉林大学;2011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 徐艳;基于DSP的图像跟踪系统及跟踪算法的研究[D];长春理工大学;2010年
3 张杨;基于双目立体视觉的CCD测距系统设计[D];长春理工大学;2010年
4 张亚军;有限状态设备的移动监视与识别方法的研究[D];浙江理工大学;2010年
5 孙琛琛;大幅面丝网疵点的图像识别算法研究[D];浙江理工大学;2010年
6 丁莎莎;基于控制点和图像分割的稠密深度获取技术研究[D];大连理工大学;2010年
7 施万利;基于双目立体视觉的人脸三维数据获取方法研究[D];河南工业大学;2010年
8 朱俊;多模式匹配算法研究[D];合肥工业大学;2010年
9 刘小明;入侵检测系统中模式匹配算法的研究[D];江西理工大学;2010年
10 江明;基于双目视觉的三维信息获取及重构方法研究[D];昆明理工大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 翟俊海;赵文秀;王熙照;;图像特征提取研究[J];河北大学学报(自然科学版);2009年01期
2 王宇;程耀瑜;;基于Kalman滤波原理的运动目标跟踪[J];信息技术;2008年10期
3 姚智胜;邵春福;;道路交通状态预测研究[J];哈尔滨工业大学学报;2009年04期
4 张晓明,蒋大真,卢宋林;一个启发式的图像边缘检测方法[J];核技术;1996年01期
5 周宏仁;机动目标“当前”统计模型与自适应跟踪算法[J];航空学报;1983年01期
6 黄赞;张宪民;;改进的基于光流的鲁棒多尺度运动估计算法[J];华南理工大学学报(自然科学版);2009年11期
7 何仁芳,王乘,杨文兵;基于混沌遗传算法的图像匹配[J];红外与激光工程;2003年01期
8 李俊山;韩先锋;李建军;李堃;;基于进化策略的BP神经网络匹配算法研究[J];红外与激光工程;2006年S4期
9 李国;巩丹超;郭海涛;;一种基于遗传算法的影像匹配方法研究[J];海洋测绘;2008年01期
10 郑喜;吕永桂;;基于灰度的环形块匹配算法[J];机电工程;2010年10期
中国重要会议论文全文数据库 前1条
1 陈家照;罗寅生;;群智能优化算法研究[A];第三届中国智能计算大会论文集[C];2009年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 曾吉勇;折反射全景立体成像[D];四川大学;2003年
2 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
3 张旗;基于属性的图像分类研究[D];大连海事大学;2005年
4 王长军;基于视频的目标检测与跟踪技术研究[D];浙江大学;2006年
5 曾鹏鑫;动态场景下多运动目标检测及跟踪方法研究[D];东北大学;2005年
6 李安平;复杂环境下的视频目标跟踪算法研究[D];上海交通大学;2007年
7 季铮;近景目标三维重建的自动化方法研究[D];武汉大学;2007年
8 姚智胜;基于实时数据的道路网短时交通流预测理论与方法研究[D];北京交通大学;2007年
9 罗笑冰;强机动目标跟踪技术研究[D];国防科学技术大学;2007年
10 寇晓丽;群智能算法及其应用研究[D];西安电子科技大学;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 王新宇;基于计算机立体视觉的三维重建[D];中南大学;2004年
2 阳方林;高配准率快速图像配准技术研究[D];中北大学;2005年
3 饶俊飞;基于灰度的图像匹配方法研究[D];武汉理工大学;2005年
4 伍君;基于小波变换的图像配准方法研究[D];湖南大学;2005年
5 王鑫;图像配准理论及其算法研究[D];哈尔滨工程大学;2005年
6 王典;基于混合高斯的背景建模与阴影抑制算法研究[D];西北工业大学;2006年
7 陈新玺;多基线普通数码影像近景摄影测量技术研究[D];河海大学;2006年
8 丁慧珍;抗任意角度旋转灰度图像匹配方法研究[D];河海大学;2006年
9 葛永新;基于特征的图像配准算法研究[D];重庆大学;2006年
10 吴迪;蜂群遗传算法的研究[D];延边大学;2006年
【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前1条
1 陆凯;李成金;赵勋杰;邹薇;张雪松;;一种快速的亚像素图像配准算法[J];红外技术;2013年01期
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 杜盼;交通流诱导中运动车辆检测与跟踪方法的研究[D];长安大学;2011年
2 唐新庄;基于车载沿主光轴方向序列影像的视觉定位方法研究[D];中国地质大学(北京);2012年
3 李应超;图像场景拼接扩展算法研究[D];西北大学;2012年
4 豁辉;基于SIFT匹配的数字近景影像空中三角测量[D];北京建筑工程学院;2012年
5 刘有;无人机序列影像匹配及拼接方法研究[D];中南大学;2012年
6 吴凌霄;基于车辆计数的交通信号灯的控制研究[D];青岛理工大学;2011年
7 赵慧君;基于波形匹配的高频电源过程控制及ARM平台仿真研究[D];南京航空航天大学;2012年
8 郭倩茜;图像匹配与视频中运动目标跟踪算法的研究[D];山东大学;2013年
9 魏新宽;基于交通视频的车辆行为检测研究与仿真实现[D];兰州大学;2013年
10 王雪静;摄像机固定状态下的视频稳像算法及应用研究[D];兰州交通大学;2013年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 朱红,赵亦工;基于遗传算法的快速图像相关匹配[J];红外与毫米波学报;1999年02期
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3 余莉,王润生;基于多尺度变形模板的目标检测与识别[J];计算机研究与发展;2002年10期
4 赵一瑾;一个改进的BM串匹配算法[J];计算机研究与发展;1998年01期
5 冯桂,卢健,林宗坚;图像直方图不变特征在影像匹配定位中的应用[J];计算机辅助设计与图形学学报;2000年02期
6 徐斌,卢朝阳,薛富国,高西全;基于灰度差分不变量的点特征匹配[J];计算机工程与科学;2002年05期
7 张立华,徐文立;点模式匹配[J];计算机学报;1999年07期
8 荆仁杰,陈洋;利用点结构匹配平面景物[J];通信学报;1988年02期
9 王宁,蔚承建,盛昭瀚;基于嵌入混沌序列的遗传算法[J];系统工程理论与实践;1999年11期
10 苏康,关世义,柳健;一种实用的归一化互相关景象匹配算法[J];宇航学报;1997年03期
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 陈伟雄;;基于压缩分类的快速特征点匹配方法[J];计算机与数字工程;2007年09期
2 李玉潮;杜丙新;黄培之;;一种改进的快速特征点匹配方法[J];测绘科学;2010年05期
3 罗亚威;魏本昌;管涛;严卡;张岩;;面向移动设备的快速特征点匹配方法研究[J];计算机应用研究;2013年02期
4 黄为民,荣钢,边肇祺;用于离线英文签字识别的特征点匹配[J];清华大学学报(自然科学版);1995年05期
5 刘家锋,唐降龙,赵泉;一个基于特征点匹配的联机指纹鉴别系统[J];哈尔滨工业大学学报;2002年01期
6 石祥滨;张劲松;刘进立;陈润锋;;一种适合于大尺寸航拍图像的特征点匹配方法[J];沈阳航空航天大学学报;2013年04期
7 汪亚明;基于神经网络的图象序列特征点匹配[J];中国图象图形学报;2002年04期
8 周骥,石教英,赵友兵;图像特征点匹配的强壮算法[J];计算机辅助设计与图形学学报;2002年08期
9 李志;王琰;杨大为;;一种基于匹配强度的特征点匹配消除歧义算法[J];沈阳理工大学学报;2008年05期
10 吴飞;蔡胜渊;郭同强;庄越挺;;三角形约束下的图像特征点匹配方法[J];计算机辅助设计与图形学学报;2010年03期
中国重要会议论文全文数据库 前8条
1 修春波;李艳晴;李红利;刘玉霞;;基于混沌优化的特征点匹配[A];2006中国控制与决策学术年会论文集[C];2006年
2 董静;;一种基于特征点匹配的场景锁定算法[A];中国光学学会2010年光学大会论文集[C];2010年
3 王帅;刘家锋;黄剑华;唐降龙;;一种改进的快速特征点匹配方法[A];黑龙江省计算机学会2007年学术交流年会论文集[C];2007年
4 赵炫;王生进;丁晓青;;一种应用于特征点匹配的改进图模型算法[A];第十二届全国图象图形学学术会议论文集[C];2005年
5 冯晓萌;吴玲达;邓莉琼;陈宇宁;;简单动画形象的SIFT特征点匹配研究[A];第六届和谐人机环境联合学术会议(HHME2010)、第19届全国多媒体学术会议(NCMT2010)、第6届全国人机交互学术会议(CHCI2010)、第5届全国普适计算学术会议(PCC2010)论文集[C];2010年
6 武林;彭复员;赵坤;;基于图像特征点匹配的车辆运动检测[A];第三届全国信息获取与处理学术会议论文集[C];2005年
7 王欢;徐瑞;朱圣英;;基于搜索向量的行星表面特征快速鲁棒匹配算法[A];中国宇航学会深空探测技术专业委员会第九届学术年会论文集(中册)[C];2012年
8 汪巍;蔡志祥;;基于asift算法的人脸识别[A];2011下一代自动测试系统学术研讨会论文集[C];2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 姜杰;基于特征点匹配的多面体可视外壳精度优化方法研究[D];中国石油大学;2010年
2 汪峥嵘;基于车牌识别及车辆特征点匹配的套牌车识别[D];苏州大学;2013年
3 王仁骁;基于特征点匹配的曲面重建算法研究与实现[D];解放军信息工程大学;2012年
4 王志芃;嵌入式指纹鉴别图像预处理与特征点匹配研究[D];哈尔滨工业大学;2006年
5 袁颖娜;基于BP神经网络的特征点匹配方法研究[D];西安科技大学;2013年
6 李明;基于SIFT特征点匹配的目标跟踪算法研究[D];合肥工业大学;2011年
7 韩松卫;运用特征点匹配的图像快速拼接算法研究[D];河北工业大学;2011年
8 刘达;快速特征点匹配技术的研究和实现[D];燕山大学;2006年
9 肖楠;基于局部特征的交通标志识别[D];大连交通大学;2012年
10 冯云凯;目标的特征点匹配与立体重建[D];哈尔滨工业大学;2011年
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