發(fā)布時(shí)間：2017-06-02 03:14

  本文關(guān)鍵詞：局部仿射不變特征的提取技術(shù)研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：局部仿射不變特征不但能夠在圖像平移、旋轉(zhuǎn)、尺度、光照和視角變換的條件下保持不變,并且在噪聲干擾和目標(biāo)部分遮擋的條件下比全局仿射不變特征具有更高的穩(wěn)定性,因此被日益廣泛地應(yīng)用到多個(gè)圖像處理領(lǐng)域,主要包括圖像配準(zhǔn)、圖像拼接、圖像融合、目標(biāo)的識(shí)別與跟蹤、圖像檢索和三維重建等。局部仿射不變特征的提取作為上述應(yīng)用的基礎(chǔ),其提取精度和執(zhí)行效率直接影響著后續(xù)算法的研究方向和實(shí)現(xiàn)結(jié)果。本文詳細(xì)地分析了當(dāng)前幾種主要的仿射不變特征提取方法,深入研究了相機(jī)多視點(diǎn)仿射成像模型和仿射幾何變換理論。根據(jù)當(dāng)前仿射不變特征提取方法的優(yōu)勢(shì)與不足,提出新的仿射不變特征提取方法以及適合該特征的描述子提取方法,并對(duì)新方法進(jìn)行了詳細(xì)的測(cè)試與分析。本文的主要研究?jī)?nèi)容及成果分為以下幾個(gè)方面:(1)將仿射不變特征區(qū)域密度的概念引入對(duì)提取方法的評(píng)價(jià)之中,使得圖像特征提取方法能夠動(dòng)態(tài)地估計(jì)自身對(duì)圖像內(nèi)容的適應(yīng)程度,并引入相對(duì)仿射不變特征區(qū)域密度預(yù)先估算特征提取方法的重復(fù)率,使其能夠進(jìn)行匹配前的擴(kuò)展或篩選,為特征提取方法的評(píng)價(jià)、配準(zhǔn)效率和配準(zhǔn)精度的提高提供可靠的保證。(2)針對(duì)紋理圖像包含大量不易匹配的條狀最穩(wěn)定極值區(qū)域的情況,提出對(duì)最穩(wěn)定極值區(qū)域(MSER)進(jìn)行匹配前的形狀檢測(cè)。通過(guò)去除條狀MSER提高了特征區(qū)域的配準(zhǔn)率;針對(duì)紋理圖像包含大量微小重復(fù)性結(jié)構(gòu)使提取的MSER相似度很高的問題,借助嵌套MSER的差集具有較好的灰度層次這一特點(diǎn),提出了基于最穩(wěn)定極值間區(qū)域的B+MSER算法。實(shí)驗(yàn)表明:該算法提取的仿射不變特征區(qū)域具有很高的區(qū)分度,其重復(fù)率和較強(qiáng)噪聲條件下的穩(wěn)定性均高于MSER算法。(3)為了評(píng)價(jià)MSER在噪聲干擾和圖像模糊條件下的實(shí)際穩(wěn)定性,提出了MSER相對(duì)穩(wěn)定度的概念。針對(duì)噪聲和圖像模糊對(duì)嵌套MSER和高穩(wěn)定度MSER影響較小的特點(diǎn),借助極值區(qū)域樹中同一父節(jié)點(diǎn)下高穩(wěn)定度的MSER,提出了基于組合最穩(wěn)定極值區(qū)域的C+MSER算法。實(shí)驗(yàn)表明:該算法提取的仿射不變特征區(qū)域?qū)υ肼暫蛨D像模糊具有較強(qiáng)的抵抗力,其算法的重復(fù)率和配準(zhǔn)率均優(yōu)于MSER算法。(4)為提高描述子方向的計(jì)算精度和效率,分別采用軸向密集插值和面積積分的方式,設(shè)計(jì)了基于亮度質(zhì)心不變矩的描述子方向計(jì)算方法。采用系數(shù)矩陣的計(jì)算方式,將復(fù)雜計(jì)算融入系數(shù)矩陣中預(yù)先完成,極大地優(yōu)化了計(jì)算速度。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:上述兩種方法的計(jì)算速度均比SURF快4倍以上;其中面積積分式的方向計(jì)算精度比SURF算法更加均衡,軸向密集插值式的方向計(jì)算方法在某些方向的極高精度提示了系數(shù)矩陣仍有提升的空間。
【關(guān)鍵詞】：局部仿射不變特征 MSER 亮度質(zhì)心不變矩 SURF 描述子方向
【學(xué)位授予單位】：中國(guó)科學(xué)院研究生院(長(zhǎng)春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TP391.41
【目錄】：

• 摘要4-6
• Abstract6-9
• 目錄9-11
• 第1章 緒論11-31
• 1.1 研究背景及意義11-14
• 1.2 相關(guān)領(lǐng)域的研究現(xiàn)狀14-29
• 1.3 本文主要研究?jī)?nèi)容及安排29-31
• 第2章 仿射成像的幾何基礎(chǔ)31-43
• 2.1 引言31
• 2.2 相機(jī)仿射變換模型31-39
• 2.3 雙視點(diǎn)仿射成像模型39-42
• 2.4 本章小結(jié)42-43
• 第3章 擴(kuò)展的穩(wěn)定極值區(qū)域檢測(cè)方法43-87
• 3.1 引言43
• 3.2 最穩(wěn)定極值區(qū)域檢測(cè)方法43-51
• 3.3 仿射不變特征區(qū)域密度51-56
• 3.4 圖像退化與紋理圖像的影響分析56-76
• 3.5 最穩(wěn)定極值間區(qū)域估計(jì)76-80
• 3.6 組合最穩(wěn)極值區(qū)域估計(jì)80-86
• 3.7 本章小節(jié)86-87
• 第4章 基于亮度質(zhì)心的描述子方向計(jì)算87-100
• 4.1 引言87
• 4.2 軸向插值描述子方向計(jì)算方法87-91
• 4.3 面積積分式描述子方向計(jì)算方法91-95
• 4.4 實(shí)驗(yàn)測(cè)試與分析95-99
• 4.5 本章小結(jié)99-100
• 第5章擴(kuò)展穩(wěn)定極值區(qū)域算法與實(shí)驗(yàn)分析100-116
• 5.1 引言100
• 5.2 擴(kuò)展的穩(wěn)定極值區(qū)域算法100-102
• 5.3 改進(jìn)的SURF描述子與RANSAC配準(zhǔn)算法102-106
• 5.4 實(shí)驗(yàn)與分析106-114
• 5.5 本章小結(jié)114-116
• 第6章 總結(jié)與展望116-119
• 6.1 本文的研究成果和創(chuàng)新點(diǎn)116-118
• 6.2 有待研究的主要問題118-119
• 參考文獻(xiàn)119-129
• 在學(xué)期間學(xué)術(shù)成果情況129-130
• 指導(dǎo)教師及作者簡(jiǎn)介130-131
• 致謝131

【相似文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 徐結(jié)綠,徐漢良,呂述望;仿射全向置換的構(gòu)造和計(jì)數(shù)[J];通信技術(shù);2003年05期

2 龔石鈺;;兩平面場(chǎng)仿射及其在工程上的應(yīng)用[J];成都科技大學(xué)學(xué)報(bào);1989年06期

3 李天寶,陳文波,石世宏;仿射圖形的計(jì)算機(jī)作圖方法的研究[J];南華大學(xué)學(xué)報(bào)(理工版);2003年01期

4 劉黎,董培蓓;平行線束法的仿射研究[J];工程圖學(xué)學(xué)報(bào);2004年04期

5 張青,李永慈,唐守正;基于仿射重構(gòu)的樹高測(cè)量[J];計(jì)算機(jī)工程與應(yīng)用;2005年31期

6 張桂梅;任偉;儲(chǔ)s，

本文編號(hào)：414123