高配準率快速圖像配準算法研究.pdf

1、圖像配準是計算機視覺、目標識別、圖像重建、機器人視覺等領域中的關鍵技術和圖像處理的基本任務之一。圖像配準是將不同時間、不同圖像傳感器、不同視角及不同拍攝條件下獲取的兩幅或多幅圖像進行匹配。為此，圖像配準技術在軍事、遙感、醫(yī)學、遙感圖像處理等領域得到了廣泛應用。
　　目前對圖像配準的研究主要分為三大類：基于灰度相關的配準方法，基于對圖像的理解和解釋的配準方法和基于特征的配準方法。隨著相關技術的發(fā)展，對圖像配準提出了新的要求，即要求在

2、有限的時間內(nèi)高精度、準確地實現(xiàn)圖像間的配準。
　　本論文針對基于特征的配準方法進行了相關研究，具體工作如下：
　?、訇U述了圖像配準技術的發(fā)展以及現(xiàn)實背景，并針對基于特征的圖像配準進行了詳細的介紹，分析了基于特征的圖像配準技術的研究現(xiàn)狀。然后重點介紹了特征檢測、特征描述以及特征匹配技術存在的主要問題以及它們對實現(xiàn)整個配準過程的重要性。
　?、跒榱擞行У母纳铺卣鳈z測技術中存在的主要問題，在分析現(xiàn)有的Harris、FAST、

3、DOG特征檢測算法的基礎上，改進了原有的CSS特征檢測算法，得到一種多尺度的CSS特征檢測算法，該算法能有效的檢測圖像的特征點，并能提高運算速度，能很好的表征圖像的表象特征。
　　③針對現(xiàn)有的基于特征的圖像配準算法存在的問題，在多尺度CSS算法的基礎上結(jié)合Daisy算法實現(xiàn)了圖像間配準，該配準算法能高效準確的實現(xiàn)圖像間的配準。
　?、芊治隽巳诤隙喑叨菴SS與DAISY圖像配準算法的優(yōu)缺點，發(fā)現(xiàn)針對特征檢測與特征描述的改進并不

4、能很好的解決圖像配準算法的時間效率。在此基礎上，針對現(xiàn)有的特征匹配算法不能很好的解決高維數(shù)據(jù)的檢索問題，在LSH算法的基礎上提出了一種改進算法(ELSH)，并結(jié)合傳統(tǒng)的SIFT算法實現(xiàn)圖像間的快速準確配準。
　　通過大量實驗和分析，對多尺度CSS特征檢測算法進行了驗證，并在此基礎上結(jié)合DAISY特征描述算法實現(xiàn)了圖像間的準確配準。對基于ELSH的圖像配準算法與傳統(tǒng)的BBF及LSH算法的計算時間進行了比較，結(jié)果表明該算法大大縮減了算