基于局部特征匹配的大视差图像拼接算法研究
发布时间：2021-07-16 09:29
图像匹配与拼接是将两幅或者多幅具有重叠区域的窄视角图像先匹配然后拼接成为一张宽视角、高分辨率图像的技术,现在已广泛地应用于医学图像、遥感图像、虚拟现实等领域。图像匹配和图像配准融合是图像拼接中的两个重点研究内容。由于在拍摄时,往往不能满足理想拍摄条件,即拍摄多幅照片时,摄像机应该固定于空间中一点,只做旋转运动,所以拍摄到的照片会存在一定的视差。大视差图像拼接,在重叠区域往往会因为配准精度较低出现重影,非重叠区域发生失真。针对这一问题,本文对大视差图像拼接的主要流程的各个环节进行详细的研究,并对图像匹配和配准环节进行优化。本文的主要工作有:（1）研究基于局部特征点的图像匹配算法,对SIFT算法、SURF算法、ORB算法进行详细阐述与学习,随后提出一种改进的ORB算法对图像进行匹配,并在公开数据集上对上述几种图像匹配算法进行测试,并对匹配算法的匹配正确率和匹配时间进行统计,证明改进的ORB算法不仅具有较好的鲁棒性而且匹配效率较高。（2）随机采样一致性算法在筛选内点时,若参数模型较差会导致正确匹配点误判为外点,严重影响图像配准算法的精度,提出使用向量场一致性算法代替随机采样一致性算法。经实验...
【文章来源】：大连海事大学辽宁省 211工程院校
【文章页数】：82 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
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?大连海事大学硕士学位论文???Ｈａｒｒｉｓ算法提出的时间较早，该算法主要是用来模拟人眼在图像上各个像素点在每??个方向上的变换。如图２．４所示，若绿色方块灰色区域，各个方向的灰度变换都较小；??若是绿色方块在一个方向上灰度变换较大，则说明该区域可能存在直线；若是绿色方块??在各个方向的灰度变化都较大，则很有可能遇到角点。Ｈａｒｒｉｓ算法根据这一现象，构建??数学模型，如公式２．２２所示。??图２．４?Ｈａｒｒｉｓ算法示意图??Ｆｉｇ．?２．４?Ｈａｍｓ?ａｌｇｏｒｉｔｈｍ?ｄｉａｇｒａｍ??￡■（／／，ｖ）?＝?［?．ｗ（ｘ，＿ｙ）［７（ｘ?＋?／／，＋?ｖ）?－?／（ｊｃ，．ｖ）］２?（２．２２）??ｘ，ｙ??公式中Ｗｄ?Ｗ为图２．４中绿色方框，价＋?ＩＶ?＋?ｗ表灰度图像／（ｘ，?．Ｗ平移得到的图??像位置，对公式２．２２进行泰勒展开式，可以表示为以下公式。??由：／（ｘ?＋?／／，＿ｙ?＋?ｖ）?＝?／（Ｊｃ，＿ｖ）?＋?／．ｖ?＋?／ｖｖ?＋?Ｃ）（Ｍ２，ｖ２）?（２．２３）??得：Ｅ（／ＡＶ）?＝?５＞（ｘ，ｙ）［／，＂?＋?Ｊ，＋?０〇Ａｖ２）］２?（２．２４）??，?（２，５）??Ｅ｛＾ｉ，ｖ）?＝?［ｉｈ，ｖ］Ｍ?＾?（２．２６）??公式２．２７中Ｍ为２ｘ２的矩阵，可以表示为：??＾?々?ｒｉ＇??Ｍ?＝?Ｊ＞（ｘ，ｙ）?；?ｘ?｝?（２．２７）??ｘ，ｙ?Ｊｘ＾ｙ?１?ｙ?＿??把自相关矩阵Ｍ相似对角化，可以表示为公式２．２８。??Ａ?〇１??［（：?Ａ上?（２．２８）??１３??
【参考文献】：
期刊论文
[1]一种改进的APAP影像匹配算法[J]. 张冬梅,卢小平,苗沛基,周雨石,马靓婷. 测绘通报. 2020(03)
[2]基于图像扩散速度模型和纹理信息的人脸活体检测[J]. 李新豆,高陈强,周风顺,韩慧,汤林. 计算机科学. 2020(02)
[3]适用于倾斜影像的加速KAZE-SIFT特征提取算法[J]. 薄单,李宗春,王晓南,乔涵文. 计算机应用. 2019(07)
[4]三元组描述符的特征匹配算法[J]. 沈学利,陈鑫彤. 计算机应用与软件. 2019(02)
[5]彩色图像灰度化算法综述[J]. 顾梅花,苏彬彬,王苗苗,王志磊. 计算机应用研究. 2019(05)
[6]针对大视差图像拼接的显性子平面配准[J]. 薛佳乐,赵萌,张哲,程徐,陈胜勇. 中国图象图形学报. 2018(03)
[7]结合最佳缝合线和多分辨率融合的图像拼接[J]. 谷雨,周阳,任刚,冯秋晨,鲁国智. 中国图象图形学报. 2017(06)
[8]结合投影误差校正的快速SIFT图像拼接[J]. 赵岩,陈月,王世刚. 光学精密工程. 2017(06)
[9]基于深度支撑值学习网络的遥感图像融合[J]. 李红,刘芳,杨淑媛,张凯. 计算机学报. 2016(08)
[10]基于FAST和DAISY的遥感图像配准算法[J]. 查易艺,孙权森,罗楠,纪则轩. 计算机应用研究. 2016(02)
博士论文
[1]基于视觉感知的图像质量评价方法研究[D]. 张桦.浙江大学 2009
硕士论文
[1]基于全景视觉的汽车安全驾驶辅助系统的设计研究[D]. 吴永祺.华南理工大学 2014
[2]基于特征点的医学图像配准与拼接技术研究[D]. 户银龙.长春理工大学 2013
[3]用于公路破损路面的图像拼接技术研究[D]. 杨娜.河北工业大学 2011
[4]图像拼接技术的研究及在虚拟现实中的应用[D]. 王红春.西华大学 2010
[5]车辆辅助驾驶全视角成像关键技术研究[D]. 马程.合肥工业大学 2009
[6]遥感图像配准与变化检测中的关键技术研究[D]. 孙艳丽.烟台大学 2009
本文编号：3286747
【文章来源】：大连海事大学辽宁省 211工程院校
【文章页数】：82 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图２．２不同ｒ，下ｐ像滤波效果??？?ｆ?？?？?■?．?ｖ??１?Ｆｉｇ．?２．２?Ｉｍａｇｅ?ｆｉｌｔｅｒｉｎｇ?ｅｆｆｑｃｔ?ｕｎｄｅｒ?ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ?Ｌ??？?？?？?＇?■??｛??
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?大连海事大学硕士学位论文???Ｈａｒｒｉｓ算法提出的时间较早，该算法主要是用来模拟人眼在图像上各个像素点在每??个方向上的变换。如图２．４所示，若绿色方块灰色区域，各个方向的灰度变换都较小；??若是绿色方块在一个方向上灰度变换较大，则说明该区域可能存在直线；若是绿色方块??在各个方向的灰度变化都较大，则很有可能遇到角点。Ｈａｒｒｉｓ算法根据这一现象，构建??数学模型，如公式２．２２所示。??图２．４?Ｈａｒｒｉｓ算法示意图??Ｆｉｇ．?２．４?Ｈａｍｓ?ａｌｇｏｒｉｔｈｍ?ｄｉａｇｒａｍ??￡■（／／，ｖ）?＝?［?．ｗ（ｘ，＿ｙ）［７（ｘ?＋?／／，＋?ｖ）?－?／（ｊｃ，．ｖ）］２?（２．２２）??ｘ，ｙ??公式中Ｗｄ?Ｗ为图２．４中绿色方框，价＋?ＩＶ?＋?ｗ表灰度图像／（ｘ，?．Ｗ平移得到的图??像位置，对公式２．２２进行泰勒展开式，可以表示为以下公式。??由：／（ｘ?＋?／／，＿ｙ?＋?ｖ）?＝?／（Ｊｃ，＿ｖ）?＋?／．ｖ?＋?／ｖｖ?＋?Ｃ）（Ｍ２，ｖ２）?（２．２３）??得：Ｅ（／ＡＶ）?＝?５＞（ｘ，ｙ）［／，＂?＋?Ｊ，＋?０〇Ａｖ２）］２?（２．２４）??，?（２，５）??Ｅ｛＾ｉ，ｖ）?＝?［ｉｈ，ｖ］Ｍ?＾?（２．２６）??公式２．２７中Ｍ为２ｘ２的矩阵，可以表示为：??＾?々?ｒｉ＇??Ｍ?＝?Ｊ＞（ｘ，ｙ）?；?ｘ?｝?（２．２７）??ｘ，ｙ?Ｊｘ＾ｙ?１?ｙ?＿??把自相关矩阵Ｍ相似对角化，可以表示为公式２．２８。??Ａ?〇１??［（：?Ａ上?（２．２８）??１３??
【参考文献】：
期刊论文
[1]一种改进的APAP影像匹配算法[J]. 张冬梅,卢小平,苗沛基,周雨石,马靓婷. 测绘通报. 2020(03)
[2]基于图像扩散速度模型和纹理信息的人脸活体检测[J]. 李新豆,高陈强,周风顺,韩慧,汤林. 计算机科学. 2020(02)
[3]适用于倾斜影像的加速KAZE-SIFT特征提取算法[J]. 薄单,李宗春,王晓南,乔涵文. 计算机应用. 2019(07)
[4]三元组描述符的特征匹配算法[J]. 沈学利,陈鑫彤. 计算机应用与软件. 2019(02)
[5]彩色图像灰度化算法综述[J]. 顾梅花,苏彬彬,王苗苗,王志磊. 计算机应用研究. 2019(05)
[6]针对大视差图像拼接的显性子平面配准[J]. 薛佳乐,赵萌,张哲,程徐,陈胜勇. 中国图象图形学报. 2018(03)
[7]结合最佳缝合线和多分辨率融合的图像拼接[J]. 谷雨,周阳,任刚,冯秋晨,鲁国智. 中国图象图形学报. 2017(06)
[8]结合投影误差校正的快速SIFT图像拼接[J]. 赵岩,陈月,王世刚. 光学精密工程. 2017(06)
[9]基于深度支撑值学习网络的遥感图像融合[J]. 李红,刘芳,杨淑媛,张凯. 计算机学报. 2016(08)
[10]基于FAST和DAISY的遥感图像配准算法[J]. 查易艺,孙权森,罗楠,纪则轩. 计算机应用研究. 2016(02)
博士论文
[1]基于视觉感知的图像质量评价方法研究[D]. 张桦.浙江大学 2009
硕士论文
[1]基于全景视觉的汽车安全驾驶辅助系统的设计研究[D]. 吴永祺.华南理工大学 2014
[2]基于特征点的医学图像配准与拼接技术研究[D]. 户银龙.长春理工大学 2013
[3]用于公路破损路面的图像拼接技术研究[D]. 杨娜.河北工业大学 2011
[4]图像拼接技术的研究及在虚拟现实中的应用[D]. 王红春.西华大学 2010
[5]车辆辅助驾驶全视角成像关键技术研究[D]. 马程.合肥工业大学 2009
[6]遥感图像配准与变化检测中的关键技术研究[D]. 孙艳丽.烟台大学 2009
本文编号：3286747
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