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《复旦大学》 2010年
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图像配准技术及其应用的研究

宋智礼  
【摘要】: 图像配准是图像处理领域的一个基本问题,它在医学、军事、遥感、计算机视觉等众多领域有着广泛的应用。比如,在遥感和医学图像处理中的图像融合则是在图像配准的基础上,将多幅同源图像的不同信息融合到一幅图像当中从而满足某种具体应用需求的一种操作。 准确地说,图像配准操作是将同一场景(或物体)在不同时刻或视角下,经由相同或者不同成像设备得到的,位于不同坐标系下的图像变换到同一坐标系的过程。在过去的几十年内很多学者在图像配准领域做了大量的研究工作,并取得了许多研究成果,但是图像配准研究中仍然有许多问题有待科研人员去解决和完善。比如,在亚像素图像配准中,如何克服图像离散采样对图像配准精度的影响,采用何种插值算法,以及如何评价图像配准质量等问题,都值得深入研究。 本文正是在此背景下开展图像配准的研究工作,主要的贡献如下: 1)本文在交互信息的基础上提出了一种全新的基于李萨如图的相似性度量函数的计算方法,该方法具备了其它相似度量函数所不具备的优点。 2)本文首次提出了一种克服图像离散化对图像配准精度带来的负面影响的新途径—轨迹扰动现象,并成功地应用该现象有效地提高了图像配准的精度。 3)本文提出了一种基于轨迹扰动现象和相位相关的图像配准方法,该方法能够实现亚像素的图像配准精度。 4)本文为了克服在某些情况下SIFT、SURF算法应用在遥感图像,特别是多模态遥感图像配准中特征正确匹配率低的缺点,提出了一种能够有效地结合SURF算法(或者SIFT算法)的优点与轮廓信息的优点的遥感图像配准算法。在该方法中,本文提出了一种利用轮廓信息,准确地识别特征点对匹配正确性的口标函数。该图像匹配方法能够有效的利用SIFT或者SURF算法提供的启发式信息和蕴含在轮廓中的局部变换信息,有效地估算出局部几何变换参数。 5)本文探索了所提出的相似度量函数,轨迹扰动现象在遥感图像配准领域的应用,并给出了相应的用于遥感图像的配准方法。 本文提出的基于轨迹扰动现象和交互信息的相似度量函数和各种图像配准方法,具有一定的理论和实用价值,并且具有广泛的应用前景,适用于军事、医学、遥感等图像配准领域。
【学位授予单位】:复旦大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:TP391.41

【引证文献】
中国期刊全文数据库 前3条
1 沈佳;陈建新;顾楠;;电网GIS中的图像处理技术[J];科协论坛(下半月);2012年11期
2 韩禹;王港;;基于特征相关的图像配准与拼接算法研究[J];黑龙江科技信息;2013年20期
3 梁苗苗;;数字图像配准方法探讨[J];信息通信;2013年07期
中国博士学位论文全文数据库 前5条
1 徐志刚;序列图像超分辨率重建技术研究[D];中国科学院研究生院(西安光学精密机械研究所);2012年
2 徐丽燕;基于特征点的遥感图像配准方法及应用研究[D];南京理工大学;2012年
3 夏瑞雪;影像在位测量关键技术研究[D];合肥工业大学;2012年
4 华亮;基于几何代数理论的医学图像配准研究[D];浙江工业大学;2013年
5 王雷;多模态医学图像配准与融合关键算法研究[D];华南理工大学;2013年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 李磊;医学图像配准的研究及应用[D];吉林大学;2011年
2 李芳芳;基于NSCT和图像融合的中间视点合成算法研究[D];华南理工大学;2011年
3 李明晏;基于B样条的图像弹性配准算法研究[D];山东大学;2011年
4 唐乐;特征提取与匹配算法的研究与应用[D];上海交通大学;2012年
5 郑刚;基于特征的图像匹配算法研究[D];国防科学技术大学;2011年
6 孙滕;多模态医学图像配准研究与实现[D];兰州交通大学;2011年
7 赵晓峰;基于特征点的图像配准技术研究[D];山东大学;2011年
8 樊曼曼;多源卫星遥感影像配准技术研究[D];燕山大学;2012年
9 张明;基于压缩感知理论的杂草种子分类识别研究[D];西北农林科技大学;2012年
10 王利强;点特征配准算法及其在储粮害虫种类识别中的应用研究[D];河南工业大学;2011年
【共引文献】
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1 韩强;;基于广义Hough变换的手写文档整词定位[J];安徽电子信息职业技术学院学报;2011年05期
2 葛西旺;;一种精确的图像拼接方法[J];安徽建筑工业学院学报(自然科学版);2007年01期
3 程刚;郑小华;阳锋;徐祖舰;;三维全景视觉技术在农业机器人中的应用[J];安徽农业科学;2010年34期
4 何海燕;施培蓓;;基于改进AdaBoost算法的行人检测方法[J];安庆师范学院学报(自然科学版);2009年03期
5 唐经源,乐开端,张文定;大动态范围激光散斑位移测量研究[J];半导体光电;2001年02期
6 吴慧兰;刘国栋;刘炳国;胡涛;浦昭邦;;ICF实验靶定位技术研究[J];半导体光电;2008年05期
7 贾静平;张飞舟;柴艳妹;;基于支持矢量机和信任域的目标跟踪算法[J];北京大学学报(自然科学版)网络版(预印本);2008年01期
8 王丽宽,胡绍海,王焰;基于互信息量的医学图像拼合算法[J];北方交通大学学报;2004年02期
9 陈京;袁保宗;刘渭滨;;多视点标定图像的交替迭代度量重建方法[J];北京交通大学学报;2012年02期
10 周峰;刘辉;李超峰;;SIFT算法在图像配准中的应用[J];办公自动化;2009年22期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 刘善磊;张亮;;基于相位相关和SURF算法的关键帧实时匹配研究[A];江苏省测绘学会2011年学术年会论文集[C];2011年
2 隋树林;孙立宏;姚文龙;袁健;;融合改进UKF/SIFT信息的自主光学导航方法[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
3 汪力;叶桦;夏良正;;利用特征点定位嘴巴[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
4 季铮;张剑清;詹总谦;;基于特征不变量的目标识别定位方法研究[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
5 ;Loop-closing By Using SIFT Features for Mobile Robots[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
6 周凯;范瑞霞;李位星;;一种基于SIFT的MeanShift-粒子滤波融合跟踪算法[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年
7 ;Rapid Target Recognition and Tracking under Large Scale Variation Using Semi-Naive Bayesian[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年
8 ;A High-level Image Sequence Fusion Algorithm for Human Detection[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年
9 ;Recognition of Corners of Planar Checkboard Pattern Image[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年
10 邹丽晖;陈杰;张娟;窦丽华;;一种基于时空域流形的视频序列图像拼接算法[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年
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1 王玉全;基于全景视觉的移动机器人同时定位与地图创建方法研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 梁洪;基于内容的医学图像检索及语义建模关键技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
3 任桢;图像分类任务的关键技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
4 孔凡芝;引线键合视觉检测关键技术研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
5 王作为;具有认知能力的智能机器人行为学习方法研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
6 肖洁;视觉注意模型及其在目标感知中的应用研究[D];华中科技大学;2010年
7 朱清波;序列图像三维重建方法研究[D];华中科技大学;2010年
8 莫堃;基于隐式函数的曲面重构方法及其应用[D];华中科技大学;2010年
9 田文;多视图图像的快速三维场景重建[D];华中科技大学;2010年
10 涂虬;智能视觉监视中目标检测与跟踪算法研究[D];华中科技大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 宋抗;压缩机活塞圆度误差数字检测系统研究[D];河南理工大学;2010年
2 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
3 雒燕飞;地质灾害应急地理信息数据库设计及其应用[D];山东科技大学;2010年
4 唐红梅;基于辐射与空间信息的遥感图像检索[D];山东科技大学;2010年
5 倪希亮;基于尺度不变特征的多源遥感影像配准[D];山东科技大学;2010年
6 贾伟洁;SAR影像与光学影像配准研究[D];山东科技大学;2010年
7 郑莉;DSP在集装箱加强板焊接定位系统中的应用[D];山东科技大学;2010年
8 徐元;基于双目立体视觉的匹配算法研究[D];山东科技大学;2010年
9 任天宇;自稳定航拍系统算法与设计[D];长春理工大学;2010年
10 韩宁;鲁棒性图像水印算法研究[D];辽宁师范大学;2010年
【同被引文献】
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1 唐振;;对带噪声图像的直方图增强效果研究[J];安徽水利水电职业技术学院学报;2010年04期
2 毛士艺,赵巍;多传感器图像融合技术综述[J];北京航空航天大学学报;2002年05期
3 王君臣;王田苗;徐源;方礼明;;基于ICP算法的手术导航三维配准技术[J];北京航空航天大学学报;2009年04期
4 刘健;张国华;黄琳琳;;基于改进SIFT的图像配准算法[J];北京航空航天大学学报;2010年09期
5 许宝杰;张建民;徐小力;李建伟;;抑制EMD端点效应方法的研究[J];北京理工大学学报;2006年03期
6 王宇;王涌天;刘越;;基于SIFT和小波变换的图像拼接算法[J];北京理工大学学报;2009年05期
7 杨虎,马斌荣,任海萍,沈晋慧;基于最大互信息的人脑MR-PET图像配准方法[J];北京生物医学工程;2001年04期
8 刘太辉;宋建中;刘景鑫;王忠厚;韩广良;;X射线相干散射成像在医学中的应用进展[J];北京生物医学工程;2006年02期
9 冯林;管慧娟;孙焘;滕弘飞;;医学图像非刚性配准研究进展[J];北京生物医学工程;2006年04期
10 王秀英,龚鹏,邹亚东,洪海;弹性的二维医学图像配准算法[J];吉林大学学报(信息科学版);2003年S1期
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 任桢;图像分类任务的关键技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 程文涛;关节式坐标测量机标定技术研究[D];合肥工业大学;2011年
3 侯叶;基于图论的图像分割技术研究[D];西安电子科技大学;2011年
4 邱宇;基于双边滤波的图像去噪及锐化技术研究[D];重庆大学;2011年
5 郭春华;基于图像分析的跨座式单轨交通PC轨道梁面裂纹检测研究[D];重庆大学;2011年
6 高峰;图像配准中的几何特征不确定性建模及匹配方法研究[D];国防科学技术大学;2011年
7 王东峰;多模态和大型图像配准技术研究[D];中国科学院研究生院(电子学研究所);2002年
8 范昕炜;支持向量机算法的研究及其应用[D];浙江大学;2003年
9 吕科;基于物体轮廓的曲线匹配技术研究[D];西北大学;2003年
10 陈绵书;计算机人脸识别方法研究[D];吉林大学;2004年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 周峰;基于尺度不变特征变换(SIFT)的图像配准技术研究[D];昆明理工大学;2010年
2 李婷姣;基于CNN奶牛数字图像边缘提取的研究与应用[D];河北农业大学;2011年
3 麻志勇;基于KD-树的点模型表示与空间变形算法研究[D];西安电子科技大学;2009年
4 郭凡慈;图像配准和缺陷检测算法在印刷系统中的应用研究[D];北京交通大学;2011年
5 植赐佳;基于机器视觉的印刷品缺陷自动检测系统[D];广东工业大学;2011年
6 王春华;图像融合中的配准技术研究[D];河北工程大学;2011年
7 吴德刚;基于图像处理的零件二维几何尺寸测量算法研究[D];郑州大学;2011年
8 李新彩;基于压缩感知的CT迭代图像重建技术应用研究[D];山东大学;2011年
9 顾莹;基于压缩感知的分布式视频编解码及其图像超分辨率重建研究[D];南京邮电大学;2011年
10 高众;基于压缩感知的新生儿疼痛表情识别方法[D];南京邮电大学;2011年
【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前3条
1 王鹤;谢刚;;改进PSO算法在图像配准中的应用[J];电视技术;2013年13期
2 谢振平;孙俊;;一种基于混合量子行为粒子群优化算法的图像配准方法[J];计算机应用研究;2012年10期
3 吴强;侯树艳;李旭雯;;融合图像灰度信息与边缘特征的快速匹配算法[J];信号处理;2013年02期
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1 张海桥;基于非下采样contourlet变换的多聚焦图像融合研究[D];兰州大学;2012年
2 黄超;基于NSCT和STFT的指纹图像增强算法的研究[D];广西大学;2012年
3 曹京京;Hausdorff距离的计算原理及其在二维匹配中的应用[D];大连理工大学;2013年
4 张佳琦;基于Map-Reduce的图像匹配算法研究与实现[D];西安电子科技大学;2013年
【相似文献】
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1 李玲玲;李印清;;图像配准中角点检测算法的研究与比较[J];郑州航空工业管理学院学报(社会科学版);2006年02期
2 张佳佳;徐东平;;基于兴趣点特征对互信息准则的图像配准算法[J];计算机与数字工程;2008年10期
3 苏清贺;程红;孙文邦;;遥感图像配准方法研究——综述[J];红外;2010年10期
4 王安娜;张新华;谷召伟;潘博;;基于改进Hausdorff测度的医学图像配准算法[J];电子学报;2008年11期
5 张锐娟;张建奇;杨翠;;基于SURF的图像配准方法研究[J];红外与激光工程;2009年01期
6 林莹;王娜;张静;于战科;;基于HD距离与混合优化算法的图像配准[J];微计算机信息;2011年01期
7 刘晓宁,周明全,耿国华;图像配准技术在颅像重合中的应用[J];计算机工程与应用;2004年29期
8 邓鹏,王宏琦;结合边缘与灰度信息的SAR图像配准算法[J];遥感技术与应用;2003年03期
9 王秀英,龚鹏,邹亚东,洪海;弹性的二维医学图像配准算法[J];吉林大学学报(信息科学版);2003年S1期
10 李卫华,周军,周连文,程英蕾;一种基于互信息和小波分解的图像配准算法[J];计算机工程与应用;2005年33期
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1 高炳像;刘俊;;基于Fourier-Mellin变换的红外图像配准[A];浙江省信号处理学会2011学术年会论文集[C];2011年
2 闫利;郭勤;;高精度图像对准关键技术研究[A];2007年光电探测与制导技术的发展与应用研讨会论文集[C];2007年
3 孟强;王艳阳;张蔚;付慧君;龚建舟;陆惠忠;;肺癌影像引导放疗不同图像配准方法比较[A];中华医学会放射肿瘤治疗学分会六届二次暨中国抗癌协会肿瘤放疗专业委员会二届二次学术会议论文集[C];2009年
4 赵云丰;付冬梅;尹怡欣;王嘉;;基于人工免疫的红外与可见光图像配准方法[A];2008'中国信息技术与应用学术论坛论文集(二)[C];2008年
5 翟胜军;姜晖;张鑫;;一种基于角点的图像配准方法[A];武汉(南方九省)电工理论学会第22届学术年会、河南省电工技术学会年会论文集[C];2010年
6 介鸣;黄显林;;基于月面特征点配准的视觉导航[A];第25届中国控制会议论文集(下册)[C];2006年
7 董继扬;邱智勇;陈忠;;基于脉冲耦合神经网络的MR图像快速配准算法[A];第十四届全国波谱学学术会议论文摘要集[C];2006年
8 李红波;倪国强;;图像配准中特征点匹配分析与展望[A];第三届全国嵌入式技术和信息处理联合学术会议论文集[C];2009年
9 杨红喆;刘连芳;;全景图拼接技术研究[A];2007北京地区高校研究生学术交流会通信与信息技术会议论文集(上册)[C];2008年
10 张翼;宋志坚;;一种用于脊柱外科三维手术导航的配准方法研究[A];2008年医疗仪器学术年会暨理事会论文汇编[C];2008年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 卫星;许健民详释风云二号C星[N];中国气象报;2004年
2 冉瑞奎 杨斗立 洪宇;漫谈风云二号D星[N];中国气象报;2006年
3 本报记者 陈磊;让“他”替你吃药挨刀[N];科技日报;2005年
4 李丹;我星飞翔[N];中国气象报;2004年
5 游雪晴;专家指出:不要炒作虚拟人[N];科技日报;2003年
6 四川 胥绍禹;指纹识别方法及指纹锁的设计(一)[N];电子报;2006年
7 魏刚;中国进入指纹消费时代[N];北京科技报;2007年
8 蔡涛 关景火 李德华;塑造“面子”[N];计算机世界;2002年
9 尉凯;指纹鉴定:毫厘不容偏失[N];人民公安报;2003年
10 记者 章迪思;新一代电脑开机密码:“人脸”[N];解放日报;2007年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 宋智礼;图像配准技术及其应用的研究[D];复旦大学;2010年
2 徐玉华;二维光学和距离图像配准方法及其应用研究[D];合肥工业大学;2011年
3 周武;精密图像配准方法研究及在精密电子组装中的应用[D];华南理工大学;2012年
4 朱宪伟;基于结构特征的异源图像配准技术研究[D];国防科学技术大学;2009年
5 刘朝霞;航空遥感图像配准算法研究[D];大连海事大学;2011年
6 高峰;图像配准中的几何特征不确定性建模及匹配方法研究[D];国防科学技术大学;2011年
7 时永刚;广义距离度量和多模态图像配准技术研究[D];中国科学院研究生院(电子学研究所);2004年
8 王彪;计算机视觉技术在低空突防与精确打击中的应用研究[D];南京航空航天大学;2005年
9 赵振兵;电气设备红外与可见光图像的配准方法研究[D];华北电力大学(河北);2009年
10 徐丽燕;基于特征点的遥感图像配准方法及应用研究[D];南京理工大学;2012年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 冯卫平;多波段多极化SAR图像配准技术研究[D];杭州电子科技大学;2010年
2 李洪;双光谱图像检测的图像配准融合技术[D];暨南大学;2005年
3 王海峰;深度图像配准技术的研究及在古遗址数字化展示中的应用[D];西北大学;2011年
4 陈燕文;基于SIFT与小波变换的图像配准融合方法研究[D];武汉理工大学;2011年
5 刘钰菲;InSAR图像配准算法研究[D];西安电子科技大学;2011年
6 叶耘恺;基于边缘特征的图像配准方法研究[D];重庆大学;2004年
7 刘琼;智能优化算法及其应用研究[D];江南大学;2011年
8 曾琦;基于DM642图像处理平台的图像配准算法研究[D];上海交通大学;2010年
9 黄淑英;视网膜图像处理与分析中关键技术研究[D];西安理工大学;2005年
10 吴毅良;一种基于SIFT和SUSAN特征的图像配准方法[D];暨南大学;2011年
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