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《中国科学技术大学》 2009年
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基于特征的图像配准算法研究

陈贤巧  
【摘要】: 图像配准作为计算机视觉和模式识别领域中的一项重要课题,在计算机视觉、遥感图像处理、医学图像分析等领域有着广泛的应用,是图像融合、目标变化检测特别是图像数据层融合技术中需要先期解决的问题。不同传感器、不同成像模式和不同时间得到的同一个对象的图像数据之间存在相对的平移、旋转、不同比例缩放等关系,对其进行综合分析和利用时,首先解决图像间的配准问题。 图像配准的过程,即通过寻找一种合理的空间变换,使两幅图像中同一目标物的对应点达到空间位置的一致,配准的结果应该使两幅图像上的所有点或至少是具有实际应用意义的点都达到匹配。 目前图像配准技术可分为手工配准和自动配准。自动配准是在配准过程中不需要人工干预的一种配准技术,它也是图像配准技术的最终发展目标。本文主要对图像的自动配准技术进行了研究。目前的自动配准方法可分为两大类:基于区域的和基于特征的配准方法。其中对基于特征的图像配准方法的研究是本文的重点,本文主要完成的工作和贡献为: 1.研究了基于特征的配准方法的概念、原理及常见方法,针对光学遥感图像,提出了一种基于区域特征的图像配准算法,以小面元和链码两种区域特征作为匹配特征,克服了传统的基于链码的配准算法的缺点,提高了算法效率和配准精度。 2.基于点特征的图像配准中,特征点的提取和匹配策略是关键步骤。本文研究了几种特征点提取算子,包括Harris算子、SUSAN算子,还引入目前最新的SIFT局部特征,通过这三种算法对特征点的检测效率、旋转不变性、尺度不变性和抗噪性能进行比较,给出了分析的结论。总结了目前主要的几种基于特征点的匹配策略,包括互相关、虚拟三角形、匹配点支持强度、RANSAC策略等,从匹配算法的匹配条件、稳定性、复杂度等,分析每种匹配策略的优势和缺点。 3.根据以上的分析结果,提出了三种分别基于Harris角点、基于SUSAN角点、基于SIFT特征点的图像自动配准算法。这三种配准算法无论对遥感图像还是视频图像都具有很好的适用效果,同时各自有自己侧重的应用场合。实验结果证明这三种算法的有效性。 4.完成了一种手动的图像配准方法。手动配准的优点是无论同源图像、SAR图像、异源图像配准都可以适用,但是手动配准的缺点是要手动选取控制点,对于大图配准和批处理的时候,人工选择控制点难以应付。
【学位授予单位】:中国科学技术大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2009
【分类号】:TP391.41

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【引证文献】
中国期刊全文数据库 前6条
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5 王炎玲;杜建军;郭新宇;;图像配准方法及其在植物组织三维重建中应用研究进展[J];农机化研究;2013年05期
6 李勇明;高乙文;卢柳伊;王品;张转侠;张久权;;混合角点检测算法用于脑磁共振图像配准[J];中国医学影像技术;2012年02期
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【参考文献】
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【共引文献】
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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
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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 沈郑燕;声纳图像去噪与分割技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
5 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
6 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
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8 朱清波;序列图像三维重建方法研究[D];华中科技大学;2010年
9 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
10 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
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
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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
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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
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【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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5 崔岩梅,倪国强,钟堰利,王毅,钮永胜;利用统计特性进行图像融合效果分析及评价[J];北京理工大学学报;2000年01期
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中国硕士学位论文全文数据库 前10条
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10 汪道寅;基于SIFT图像配准算法的研究[D];中国科学技术大学;2011年
【二级引证文献】
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1 芮挺;张升奡;周遊;孙峥;曹鹏;;具有SIFT描述的Harris角点多源图像配准[J];光电工程;2012年08期
2 孙彬;严卫东;张彤;马心璐;边辉;倪维平;;良分布的多特征遥感图像自动配准算法[J];光电工程;2012年08期
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7 贾惠芹;张茹;;火炮内膛全景图像检测与融合[J];光电工程;2013年03期
8 王炎玲;杜建军;郭新宇;;图像配准方法及其在植物组织三维重建中应用研究进展[J];农机化研究;2013年05期
9 安铎;范一武;牛和珠;;基于SIFT算法的煤矿井下运动目标追踪技术研究[J];中国科技信息;2013年03期
中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 蒋少华;多源图像处理关键技术研究[D];华中科技大学;2011年
2 吕继东;苹果采摘机器人视觉测量与避障控制研究[D];江苏大学;2012年
中国硕士学位论文全文数据库 前8条
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3 丁锐;免疫优化算法在正交小波盲均衡中的应用研究[D];安徽理工大学;2012年
4 罗显科;视频监控图像异常检测及质量评价[D];重庆大学;2012年
5 高乙文;基于混合角点检测的脑磁共振图像配准[D];重庆大学;2012年
6 陈健斌;图像特征提取及其相似度的研究和实现[D];西安电子科技大学;2012年
7 潘子昂;基于SIFT算法的图像匹配研究[D];西安电子科技大学;2012年
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中国期刊全文数据库 前5条
1 周海芳,蒋艳凰,杨学军;流域变换的串行与并行策略研究[J];国防科技大学学报;2002年06期
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【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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9 史励新;李昌华;;基于边界特征增强的模糊图像配准[J];现代电子技术;2006年21期
10 张敏燕;王殊轶;葛斌;周颖;谢海明;;图像识别在吻合器漏针检测中的应用[J];上海理工大学学报;2007年01期
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1 记者 刘垠;首届中美视觉夏令营开营[N];大众科技报;2009年
2 王悦承;逾30篇中国论文入选ICCV[N];中国计算机报;2005年
3 本报记者 姜晨怡;计算机也会有错觉[N];科技日报;2007年
4 本报记者 薛娟;未来搜索:没有搜索的搜索[N];中国经济时报;2010年
5 ;数字媒体:共享缤纷世界[N];中国计算机报;2006年
6 ;生活中的计算机视觉[N];中国计算机报;2006年
7 孙哲南 谭铁牛;生物识别的十大关键技术[N];计算机世界;2007年
8 燕海霞;王忆勤;李福凤;脉象信号研究日渐深入[N];中国医药报;2005年
9 武德锋 李国辉 林洪文 姚作梁;图像 “堆”里寻知识[N];计算机世界;2002年
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中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 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
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6 丁筠;基于生物技术与计算机视觉的食品微生物快速检测研究[D];吉林大学;2010年
7 吕哲;注塑制品视觉检测关键技术研究[D];东北大学;2009年
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10 冯斌;计算机视觉信息处理方法与水果分级检测技术研究[D];中国农业大学;2002年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 陈贤巧;基于特征的图像配准算法研究[D];中国科学技术大学;2009年
2 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
3 曹敏;基于图像处理技术的大豆植株氮素测定研究[D];吉林大学;2005年
4 刘中合;基于计算机视觉的玉米种子特征提取及应用研究[D];山东农业大学;2007年
5 陈希;基于内容的图像检索技术及其应用研究[D];武汉理工大学;2008年
6 王芳;基于内容的图像检索技术研究[D];黑龙江大学;2005年
7 吕海霞;自动图像配准技术研究[D];西北工业大学;2007年
8 李朋杰;基于形状直方图的三维模型检索算法的研究[D];燕山大学;2009年
9 陈裕;基于SIFT算法的无人机遥感图像配准[D];中南大学;2009年
10 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
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