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《西安电子科技大学》 2009年
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基于SIFT特征点的图像拼接技术研究

杨艳伟  
【摘要】: 高分辨率的宽视野图像或视频在一些领域显得越来越重要,比如摄影测量学中全景视图的构造、全景视频监控系统的实现,特别是虚拟现实技术中虚拟环境的构建等。由于图像拼接技术解决了视野与分辨率的矛盾问题,因而它成为了图像处理领域的一个热点问题。 本文首先较详细地介绍了国内外图像拼接技术的研究现状及应用领域。然后介绍了图像拼接技术中的图像配准及图像融合等关键技术,分析和总结了它们的主要方法、性能以及存在的问题。本文重点研究了基于特征点的图像配准和图像拼接技术,并对Harris特征点和SIFT(Scale Invariant Feature Transform)特征点匹配技术进行深入的研究和分析。 结合SIFT算法和Harris算法的不足,提出了ISFIT算法,该算法首先利用SIFT检测算法提取SIFT特征点,然后在SIFT特征点的邻域内检测Harris角点来增强特征点的独特性。同时,借助于SIFT特征对于旋转和尺度的不变性以及对于噪声干扰、亮度变化等良好的鲁棒性,解决了Harris特征检测对于尺度变化敏感的问题,使得较大尺度变化下的图像配准成为可能。对SIFT特征点的提取方法的改进,预先去除了部分不稳定的特征点,提高了匹配的速度和正确匹配的概率。实验结果证明该算法对于旋转、尺度变化均具有不变性,对于噪声以及图像亮度变化具有较好的鲁棒性,且匹配速度比改进前提高了近一倍。论文最后讨论了柱面全景图像的拼接技术,并提出一种柱面全景图像拼接的解决方案。
【学位授予单位】:西安电子科技大学
【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4条
1 杨晓晖;王文娟;;图像特征点提取角点量阈值自适应选取方法[J];光学与光电技术;2012年05期
2 霍建亮;曾翎;王德胜;曾军;;红外序列图像的小目标检测[J];计算机应用与软件;2012年02期
3 曹海青;王军欣;;基于全局和局部特征的目标识别研究[J];微型机与应用;2011年14期
4 苏俊英;;SIFT特征匹配无人飞艇多光谱影像拼接[J];应用科学学报;2010年06期
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 谢志刚;双扫描器宽范围原子力显微镜技术及系统[D];浙江大学;2011年
2 张珍梅;无人飞行器遥感影像飞行质量检查及影像快速拼接方法研究[D];首都师范大学;2011年
3 黄梅;面向全景图拼接的RANSAC算法改进[D];海南大学;2011年
4 李忠立;基于图像分析的坦克分队训练射击命中判定方法[D];南京理工大学;2011年
5 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
6 俞维露;基于Harris角点和SIFT算法的泵体识别[D];华南理工大学;2011年
7 霍建亮;红外图像配准与拼接的研究[D];电子科技大学;2011年
8 张志刚;基于多视点获取图像的拼接算法研究[D];沈阳理工大学;2011年
9 杨娜;用于公路破损路面的图像拼接技术研究[D];河北工业大学;2011年
10 曹丽静;图像制导模拟器图像生成研究[D];国防科学技术大学;2011年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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2 倪国强,刘琼;多源图像配准技术分析与展望[J];光电工程;2004年09期
3 林诚凯,李惠,潘金贵;一种全景图生成的改进算法[J];计算机工程与应用;2004年35期
4 屈志毅,王玉珍,钟声伟;图像拼接中特征块的选取[J];计算机工程;2002年09期
5 侯舒维,郭宝龙;一种图像自动拼接的快速算法[J];计算机工程;2005年15期
6 李艳丽;向辉;;稳健的球面全景图全自动生成算法[J];计算机辅助设计与图形学学报;2007年11期
7 封靖波,苏志勋,刘秀平;一种基于相似曲线的全景图自动拼接算法[J];计算机学报;2003年11期
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9 王小睿,吴信才,李军;模拟退火算法的改进策略在模板匹配上的应用[J];小型微型计算机系统;1997年08期
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【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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
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3 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
4 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
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6 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
7 田瑞娟;;图像拼接融合技术在网络视频监控系统中的应用探究[J];兵工自动化;2009年03期
8 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
9 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
10 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
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 ;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
5 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
6 ;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
7 ;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
8 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
9 ;Machine Vision Based Flotation Froth Mobility Analysis[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年
10 孙明竹;赵新;程小燕;孙程;卢桂章;;面向复杂作业的微操作机器人关键技术研究[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
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
7 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
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 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 任天宇;自稳定航拍系统算法与设计[D];长春理工大学;2010年
8 韩宁;鲁棒性图像水印算法研究[D];辽宁师范大学;2010年
9 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
10 李跃;三维运动估计在织物动态仿真中的应用[D];浙江理工大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 王占国;纳米器件研究进展[J];微纳电子技术;2002年02期
2 宋敏;郑亚茹;卢永军;曲艳玲;宋利民;;CMOS器件光学特性的测量[J];半导体学报;2005年12期
3 邹建成;赵占军;;基于突变理论的图像匹配[J];北方工业大学学报;2010年01期
4 王岩松,阮秋琦;一种基于互相关的图像定位匹配算法研究及应用[J];北方交通大学学报;2002年02期
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6 徐海云,王普,王广生;全景拼图的实现技术[J];北京工业大学学报;2004年04期
7 李晓辉;周荫清;王祖林;;基于曲面拼接的球面全景生成算法[J];北京航空航天大学学报;2007年06期
8 刘丹;王晏民;王国利;;基于Harris算子的彩色数码影像角点特征提取[J];北京建筑工程学院学报;2008年04期
9 郑军,徐春广,肖定国,理华,黄卉;数字图像中照度不均匀校正技术研究[J];北京理工大学学报;2003年03期
10 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
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 冯其强;数字工业摄影测量技术研究与实践[D];解放军信息工程大学;2010年
2 方贤勇;图像拼接技术研究[D];浙江大学;2005年
3 雷宇;移动设备上基于图像的图形绘制系统若干关键技术的研究[D];浙江大学;2005年
4 胡文平;基于智能信息融合的电力设备故障诊断新技术研究[D];华中科技大学;2005年
5 黄桂平;数字近景工业摄影测量关键技术研究与应用[D];天津大学;2005年
6 刘笛;墙地砖颜色的自动分类研究[D];华南理工大学;2004年
7 金城;二维图像特征研究[D];浙江大学;2006年
8 王聪华;无人飞行器低空遥感影像数据处理方法[D];山东科技大学;2006年
9 吴琼玉;基于图像的视图合成技术研究[D];国防科学技术大学;2006年
10 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
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 张贝;基于特征提取与灰度投影联合稳像的算法研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 张振;光学遥感影像匀光算法研究[D];解放军信息工程大学;2010年
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4 段美茵;基于互信息的图像配准方法研究[D];西安电子科技大学;2011年
5 陈浩;基于SURF特征匹配算法的全景图像拼接[D];西安电子科技大学;2010年
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7 陈重旭;基于分块加权—颜色特征的图像检索[D];吉林大学;2011年
8 吴伟华;大曝光差异和场景运动的图像拼接技术研究[D];海南大学;2011年
9 苏志渊;多源遥感图像融合及其应用研究[D];河南科技大学;2010年
10 谢雨来;水下图像实时拼接方法的研究[D];天津大学;2010年
【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前8条
1 王书民;张爱武;胡少兴;孟宪刚;;弱透视投影成像条件下低空遥感影像的拼接方法[J];测绘通报;2013年03期
2 武晓光;郭天文;沈天培;温健阳;;基于分块背景更新的目标特征识别与跟踪[J];电子技术应用;2013年12期
3 田瑞娟;杨帆;;基于空中目标识别的特征提取与选择[J];兵工自动化;2014年03期
4 胡庆武;艾明耀;殷万玲;袁辉;;大旋角无人机影像全自动拼接方法研究[J];计算机工程;2012年15期
5 梁进;刘泉;艾青松;;基于SURF和全局特征融合的图像分类研究[J];计算机工程与应用;2013年17期
6 谭玉敏;赵一;辛宇;;基于无人飞艇的低空遥感数据采集及快速处理[J];红外;2014年03期
7 何贝;王贵锦;沈永玲;廖超;刘春华;林行刚;;结合地理参数的航拍视频实时拼接算法[J];应用科学学报;2012年02期
8 刘庆元;刘有;邹磊;易柳城;;无人机影像的快速拼接及其误差[J];中国有色金属学报;2012年03期
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 张珍梅;无人飞行器遥感影像飞行质量检查及影像快速拼接方法研究[D];首都师范大学;2011年
2 张元元;机载航空遥感辅助系统关键技术及应用研究[D];吉林大学;2012年
3 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
4 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
5 李胤;汶川地震灾区无人机影像应急处理及灾害信息提取技术研究[D];成都理工大学;2012年
6 赵钦波;基于视觉监控的目标检测与跟踪技术研究[D];重庆大学;2012年
7 卢书;高速铁路轨道板快速精密检测技术研究[D];解放军信息工程大学;2012年
8 王启爱;基于图像分析的坦克分队训练身份识别的设计与实现[D];南京理工大学;2013年
9 李亮;基于FPGA的红外与可见光视频实时融合系统[D];南京理工大学;2013年
10 林雪英;基于单摄像机的实物三维数据获取研究[D];华南理工大学;2012年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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2 张迁,刘政凯,庞彦伟,李威;基于SUSAN算法的航空影像的自动配准[J];测绘学报;2003年03期
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7 李志刚,纪玉波,薛全;边界重叠图象的一种快速拼接算法[J];计算机工程;2000年05期
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【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 仵建宁;冯宗哲;郭宝龙;;一种基于相位相关优化的图像拼接方法[J];微电子学与计算机;2006年01期
3 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
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10 张朝伟;周焰;王耀康;程焱;;基于SIFT特征跟踪匹配的视频拼接方法[J];计算机工程与应用;2008年10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
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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 元靖;惠普Designjet 820mfp效率更高[N];中国包装报;2006年
8 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
9 本报记者 陈磊;让“他”替你吃药挨刀[N];科技日报;2005年
10 电脑虎、孙少华;把面子挣足[N];中国电脑教育报;2004年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 曹芳;自由视角多平面场景图像拼接技术研究[D];上海大学;2013年
2 宋宝森;全景图像拼接方法研究与实现[D];哈尔滨工程大学;2012年
3 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
4 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
5 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
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 宋智礼;图像配准技术及其应用的研究[D];复旦大学;2010年
9 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
10 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
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 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
2 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
3 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
4 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
5 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
6 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
7 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
8 李晓娟;图像拼接技术研究[D];西安电子科技大学;2007年
9 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
10 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
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