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《电子科技大学》 2009年
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基于角点特征的图像配准技术研究

钱为  
【摘要】: 数字图像配准技术是将不同时间、不同传感器、不同视角以及不同拍摄条件下获取的同一场景的两幅或多幅图像进行配准的处理过程,是数字图像处理中的一个基本问题。配准的效果将直接影响到其后续图像处理工作的效果。 数字图像配准主要分为三类方法:基于变换域的方法、基于特征的方法、基于灰度的方法。尽管图像配准技术的算法很多,但是没有哪一种算法能够适用于所有的图像。我们往往需要结合具体的情况,在算法精度、速度、鲁棒性上找到平衡,开发出适合图像特点的算法。本文重点研究了在基于变换域和基于特征的图像配准方法,并提出了一种基于特征的算法。 基于变换域的算法是图像配准中经常使用的算法,它思路简单、具有一定程度的抗噪特性。文章详细讨论了利用傅里叶相位相关理论解决图像旋转、平移的问题,该方法引入了极坐标变换,将旋转角度因子变换为平移因子,再利用相位相关技术完成角度的估计。但是该方法必须以图像中心为旋转中心,否则会出现估计错误,故限制了自身的应用。 本文介绍了基于特征的配准方法的概念、原理和常用算法。在此基础上提出一种鲁棒的基于特征点的配准算法。首先使用多尺度Harris角点检测算法,有效提高提取特征点的稳定度和精度;然后,利用欧式距离对特征点进行基于投票策略的初始配准;最后使用RANSAC(Random Sample Consensus)算法剔除伪匹配对,实现由粗到细(coarse-to-fine)的图像配准。实验结果表明,该算法精度高,鲁棒性强,对处理大旋转和平移的图像配准问题显示出良好的效果。 图像配准技术的一个重要应用是对图像进行拼接。文章介绍了图像插值、拼缝消除等常见的图像拼接技术,采用渐入渐出的算法对完成配准后的图像进行了合成,取得了良好的效果。 最后对本文的工作进行了总结,并对本文在图像配准领域仍需要深入研究的地方进行了展望。
【学位授予单位】:电子科技大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2009
【分类号】:TP391.41

【引证文献】
中国期刊全文数据库 前1条
1 王燕;高鑫;徐静;;合成孔径雷达图像自动配准算法研究[J];计算机测量与控制;2011年11期
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 崔立刚;灾难现场人体头部检测方法研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 靖鑫;微粒群优化算法及其在航天器交会对接中的应用[D];哈尔滨工业大学;2010年
3 王静;基于SIFT和角点检测的自动图像配准方法研究[D];华中科技大学;2010年
4 刘芬;基于变化检测技术的脑瘤计算机辅助诊断方法应用研究[D];山东大学;2010年
5 张庆伟;低温靶干涉图像的数字图像处理研究[D];电子科技大学;2010年
6 位凯彬;基于不变特征的宽基线立体匹配研究[D];兰州理工大学;2011年
7 刘圣霞;快速全局运动估计与红外成像稳像技术[D];南京航空航天大学;2011年
8 王双玲;基于双向异步投票策略解点匹配的X线医学图像拼接[D];中南大学;2011年
9 赵晓峰;基于特征点的图像配准技术研究[D];山东大学;2011年
10 吴金杰;一类照度不均匀图像的拼接技术研究[D];杭州电子科技大学;2012年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前3条
1 张小洪;李博;杨丹;;一种新的Harris多尺度角点检测[J];电子与信息学报;2007年07期
2 杨占龙;郭宝龙;;基于兴趣点不变矩的图像拼接[J];光电子.激光;2007年06期
3 骞森;朱剑英;;基于改进的SIFT特征的图像双向匹配算法[J];机械科学与技术;2007年09期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 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
2 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
3 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
4 邹国辉,袁保宗;基于双代数的物体投影重建方法[J];北方交通大学学报;2000年03期
5 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
6 刘彬;叶丽娜;;一种基于SIFT特征的序列图像拼接算法[J];兵工自动化;2009年06期
7 刘焕敏;王华;段慧芬;;一种改进的SIFT双向匹配算法[J];兵工自动化;2009年06期
8 彭勃;周文晖;刘济林;;基于Harris角点检测的立体视觉里程计[J];兵工学报;2007年12期
9 陈冰;赵亦工;李欣;;基于高斯尺度空间的末制导目标跟踪方法[J];兵工学报;2009年05期
10 孙晶;邢英杰;杨健;吴宇锋;;基于规范化LoG的尺度不变性兴趣点检测子[J];兵工学报;2009年06期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 陈光明;姚力;张家才;;图像非均匀像素技术[A];图像图形技术与应用进展——第三届图像图形技术与应用学术会议论文集[C];2008年
2 林精敦;王涌天;陈靖;刘越;郭俊伟;刘伟;薛康;;基于区域分割随机树的特征识别匹配算法[A];图像图形技术研究与应用2009——第四届图像图形技术与应用学术会议论文集[C];2009年
3 熊英;马惠敏;;SIFT特征在三维物体识别中的应用[A];图像图形技术研究与应用2009——第四届图像图形技术与应用学术会议论文集[C];2009年
4 杨俊;战荫伟;;基于SIFT及射影变换的摄像机视野分界线恢复[A];图像图形技术研究与应用(2010)[C];2010年
5 邹国辉;袁保宗;;基于未定标图象的物体三维重建方法[A];第九届全国信号处理学术年会(CCSP-99)论文集[C];1999年
6 邢静;苗振江;;基于图像可视媒体的重建[A];第十三届全国信号处理学术年会(CCSP-2007)论文集[C];2007年
7 谢凌霄;张茂军;王云丽;高辉;;基于特征匹配的无缝图像拼接方法[A];第十四届全国信号处理学术年会(CCSP-2009)论文集[C];2009年
8 牛照东;邹江威;王卫华;陈曾平;;基于形状结构和梯度方向加权的Hausdorff距离图像匹配方法[A];第十四届全国信号处理学术年会(CCSP-2009)论文集[C];2009年
9 龚志辉;张春美;孙雷;范民强;;改进SIFT特征在遥感图像目标匹配中的应用研究[A];《测绘通报》测绘科学前沿技术论坛摘要集[C];2008年
10 尤红建;丁赤飚;付琨;;基于SIFT特征的多时相星载SAR图像自动配准[A];中国测绘学会九届三次理事会暨2007年“信息化测绘论坛”学术年会论文集[C];2007年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 杨长强;激光扫描仪检校及车载激光点云的分类与矢量化研究[D];山东科技大学;2010年
2 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
3 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
4 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
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
7 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
8 章鹏;多尺度特征检测:方法和应用研究[D];中国科学技术大学;2010年
9 张琦;多核系统中的程序性能优化研究[D];中国科学技术大学;2010年
10 辛哲奎;基于视觉的小型无人直升机地面目标跟踪技术研究[D];南开大学;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 邓小铭;基于OpenCV的物体三维检测系统研究[D];南昌航空大学;2010年
3 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
4 黄冬琴;航空发动机精密铸件射线CR工艺研究[D];南昌航空大学;2010年
5 李瑞波;图像阴影的检测与去除算法研究[D];山东科技大学;2010年
6 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
7 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
8 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
9 贾伟洁;SAR影像与光学影像配准研究[D];山东科技大学;2010年
10 任天宇;自稳定航拍系统算法与设计[D];长春理工大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 卓志敏;杨莘元;杨雷;;基于RANSAC+LS算法的红外成像全局运动估计[J];兵工学报;2008年03期
2 董明利;王振华;祝连庆;孙雨南;吕乃光;;基于RANSAC算法的立体视觉图像匹配方法[J];北京工业大学学报;2009年04期
3 付秀丽;宁刚;廖小丽;;基于小波变换的手骨图像边缘提取方法[J];北京石油化工学院学报;2009年01期
4 许弟春;;关于最小二乘法的参数估计问题探讨[J];长春师范学院学报(自然科学版);2009年04期
5 田娟;郑郁正;;模板匹配技术在图像识别中的应用[J];传感器与微系统;2008年01期
6 程亮;龚健雅;宋小刚;杨晓霞;;面向宽基线立体影像匹配的高质量仿射不变特征提取方法[J];测绘学报;2008年01期
7 周代英,沈晓峰,杨万麟;基于最优变换和聚类中心的雷达目标成像识别[J];电波科学学报;2002年03期
8 沈凤龙;毕娟;;基于BP神经网络分类器的多目标识别方法研究[J];辽东学院学报(自然科学版);2008年04期
9 刘松涛;杨绍清;;图像配准技术研究进展[J];电光与控制;2007年06期
10 行小帅,焦李成;数据挖掘的聚类方法[J];电路与系统学报;2003年01期
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 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
2 胡志萍;图像特征提取、匹配和新视点图像生成技术研究[D];大连理工大学;2005年
3 陈涛;图像仿射不变特征提取方法研究[D];国防科学技术大学;2006年
4 王保丰;航天器交会对接和月球车导航中视觉测量关键技术研究与应用[D];解放军信息工程大学;2007年
5 廖斌;基于特征点的图像配准技术研究[D];国防科学技术大学;2008年
6 杨翠;图像融合与配准方法研究[D];西安电子科技大学;2008年
7 张红颖;医学图像配准算法研究[D];天津大学;2007年
8 杨占龙;基于特征点的图像配准与拼接技术研究[D];西安电子科技大学;2008年
9 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
10 朱娟娟;电子稳像理论及其应用研究[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 林婧;基于序列图像的全景图像拼接技术的研究[D];沈阳理工大学;2010年
2 王兆军;基于视频的成像去抖动方法研究[D];南京航空航天大学;2010年
3 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
4 邵叶秦;基于序列图像的人头定位[D];南京理工大学;2004年
5 张洁;医学图像配准及融合[D];电子科技大学;2004年
6 侯舒维;图像拼接技术研究[D];西安电子科技大学;2005年
7 汪勇;基于互信息和角点特征的多光谱图像配准技术研究[D];华中科技大学;2005年
8 吴松;常用投票规则比较和其防操纵性分析[D];华中科技大学;2005年
9 戚世贵;基于图像特征点的提取匹配及应用[D];吉林大学;2006年
10 沈晗;非均匀光照文本图像的分割[D];华东师范大学;2006年
【二级引证文献】
中国博士学位论文全文数据库 前1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
中国硕士学位论文全文数据库 前2条
1 李斌;基于模式识别技术的眼科疾病辅助诊断系统的研究[D];吉林大学;2011年
2 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
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前1条
1 陈乐,吕文阁,丁少华;角点检测技术研究进展[J];自动化技术与应用;2005年05期
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 徐文莹;贾彦斌;贺丽;;光电侦察动态视频图像拼接中的图像配准算法[J];火力与指挥控制;2010年S1期
2 罗香;王邺;邓振生;;X光图像自动增强拼接技术的研究和实现[J];中国医学物理学杂志;2009年04期
3 王娟;师军;吴宪祥;;图像拼接技术综述[J];计算机应用研究;2008年07期
4 管平;杨丹;胡新荣;;非标定图像的无缝拼接技术研究[J];科技信息;2010年09期
5 樊向党;孙红光;赵彩娜;;图像拼接在塑料薄膜疵点检测系统中的应用[J];数字技术与应用;2010年09期
6 王悦;吴云东;张魁珂;;自由像片重叠区域的确定及拼接[J];海洋测绘;2008年05期
7 崔栋;刘敏敏;郭永新;焦青;;基于血管边缘特征的眼底荧光血管造影图像拼接[J];中国医疗器械杂志;2011年03期
8 罗兵;章云;曾歆懿;季秀霞;;基于小波变换的PCB图像拼接[J];广东工业大学学报;2007年03期
9 杨艳伟;郭宝龙;;柱面全景图像自动拼接算法[J];计算机工程与应用;2009年09期
10 王琰;张志刚;;基于特征点的伪匹配点去除算法[J];小型微型计算机系统;2011年07期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 刘小川;;拼接技术在图象处理中的应用[A];中南六省(区)自动化学会第24届学术年会会议论文集[C];2006年
2 许霞义;俞辉;;一种基于轮廓特征的图像拼接算法设计与实现[A];全国第十五届计算机科学与技术应用学术会议论文集[C];2003年
3 冯桂兰;田维坚;张薇;鲍赟;张宏建;;基于DSP的图像拼接系统研究[A];中国光学学会2006年学术大会论文摘要集[C];2006年
4 邓严;唐立新;;基于颜色信息熵的医学显微图像配准路径规划[A];2010中国仪器仪表学术、产业大会(论文集2)[C];2010年
5 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
6 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
7 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
8 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
9 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
10 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
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 山东 猫咪老爸;图像拼接 天衣无缝[N];电脑报;2003年
2 卫星;许健民详释风云二号C星[N];中国气象报;2004年
3 刘乃清;体验奥林巴斯C-740数码相机的长焦魅力[N];电子资讯时报;2003年
4 冉瑞奎 杨斗立 洪宇;漫谈风云二号D星[N];中国气象报;2006年
5 紫箕;新型脑部扫描仪[N];医药经济报;2007年
6 本报记者 郭见洌;OCR速度与功能又上台阶[N];计算机世界;2005年
7 本报记者 陈磊;让“他”替你吃药挨刀[N];科技日报;2005年
8 元靖;惠普Designjet 820mfp效率更高[N];中国包装报;2006年
9 王国全;河北:客观规范定量检验天气预报质量[N];中国气象报;2008年
10 李丹;我星飞翔[N];中国气象报;2004年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 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
2 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
3 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
4 宋智礼;图像配准技术及其应用的研究[D];复旦大学;2010年
5 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
6 张德新;面阵航侦CCD相机系统设计及其图像拼接技术研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
7 邵向鑫;数字图像拼接核心算法研究[D];吉林大学;2010年
8 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
9 曾霖;图像拼接技术的研究、实现与应用[D];武汉大学;2012年
10 冯桂兰;车载夜视导航系统的研究[D];中国科学院研究生院(西安光学精密机械研究所);2007年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 钱为;基于角点特征的图像配准技术研究[D];电子科技大学;2009年
2 周惠娟;基于图像配准的图像拼接算法研究[D];河北大学;2010年
3 王国锐;遗传算法及其在图象拼接中的应用[D];华中科技大学;2006年
4 刘楠;数字图像的自动拼接与合成技术研究[D];南京理工大学;2004年
5 张彪;大视场纤维细丝的图像处理与图像拼接[D];吉林大学;2007年
6 王修启;基于新型眼底照相系统的成像仿真及其图像拼接算法的研究[D];福州大学;2006年
7 苏宇;基于特征点的图像拼接技术研究[D];西安电子科技大学;2008年
8 汪华琴;基于特征点匹配的图像拼接方法研究[D];华中师范大学;2007年
9 李晓娟;图像拼接技术研究[D];西安电子科技大学;2007年
10 蔡静;粒计算在图像拼接中的应用研究[D];华北电力大学(北京);2009年
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