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图像匹配中若干问题的研究

石友学  
【摘要】:图像匹配作为计算机视觉中的一门重要技术,它在遥感图像分析、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。 在图像的匹配过程中,受硬件设备条件的限制,采集到的图像总无法符合人们的需要。其中,在水下图像的采集过程中,由于水流的作用,水下机器人的镜头总会有所晃动,这会造成拍摄像距的变化,从而造成采集图像的缩放。本文解决由镜头的前后晃动造成像距的改变,从而导致拍摄图像有缩放情况下的匹配问题。这种缩放在镜头横向晃动较小时可认为是一种近似的线性变换。 本文通过分析图像的几何特征,利用B样条函数的型值,提出了一种求图像缩放比例的方法。首先提取图像最为显著的一些特征点,然后通过特征点得到描述图像几何性质的B样条曲线,通过样条曲线的几何性质,求得图像的缩放比例。另外文中还利用小波变换的技术简化了匹配过程的计算。实验结果表明,算法在大多数情况下可以达到缩放图像的自动匹配,具有较快的运算速度和较好的匹配精度。 另外,对于难于提取几何信息的图像,利用模式识别的方法,利用图像的特征矩,也可以达到图像的自动匹配。这种方法利用图像的整体特征,具有很强的普适性,但运算速度有待提高。


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