[课程设计]基于SURF的图像配准与拼接技术研究.pdf

大连理工大学
硕士学位论文
基于SURF的图像配准与拼接技术研究
姓名:卜珂
申请学位级别:硕士
专业:信号与信息处理
指导教师:卢湖川
20091216
摘要多传感器图像融合等实用技术的基础。图像拼接技术是图像配准的一种重要应用形式,被广泛应用于虚拟现实、遥感图像处理、视频压缩和传输等领域。算法作为一种新近出现的特征提取方法,在重复度、独特性、鲁棒性龇面,均超越或接近以往提出的同类方法,并在计算效率上具有明显的优势。本文将应用于图像配准:首先使用算法检测并描述兴趣点;然后将卣蠹5恼负性与最近邻比次近邻的方法相结合匹配兴趣点,并用算法剔除错误匹配;进而通过直接线性变换算法求取透视变换矩阵的最小二乘解;最后通过图像插值获得配准结果。在实现配准的基础上,又进一步研究了图像融合和柱面投影变换,最终用基于的图像配准技术实现了柱面全景图像的拼接。本文的主要工作可概括为以下龇矫妫迪至嘶赟耐枷衽渥挤椒ǎ⒎治隽烁梅椒ㄔ谛巳さ慵觳庥朊枋鼋锥性对兴趣点匹配效率的改善。实现并比较了基于对极几何约束和基于单应矩阵约束的两曰赟耐枷衽渥挤椒ǖ木ǘ茸隽硕糠治觯⒂胪喾椒ㄗ隽吮冉稀对不同视角、不同传感器、不同时相的遥感图像进行了配准实验,验证了该配准方法在迪植⒈冉狭讼咝越ケ淙诤虾投嗥刀稳诤狭街滞枷袢诤戏椒ā=ɑ赟图像配准方法应用于图像拼接,并最终实现了柱面全景图的拼接。针对柱面全景图拼接的特点,运用了一种基于兴趣点匹配的图像排序处理技巧。在逐帧扩大式的拼接过程中,实验表明,将算法应用于图像配准,可以在保证配准精度与适用性的前提下,显著提高计算效率。通过实现不同类型的遥感图像配准,证明了基于的配准方法在该领域具有较高的实用价值。使用基于的配准方法进行柱面全景图像的拼接,取得了良好效果,证明该配准方法在图像拼接领域具有较好应用前景。关键词:兴趣点;图像配准;图像拼接;;;柱面全景图图像配准作为图像处理领域的关键技术之一,是图像拼接、立体视觉、变化监测、的速度优势。,。遥感图像配准领域的实用价值。通过设定滑动窗口避免了对不断增大的参考图像进行重复检测。大连理工大学硕士学位论文
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作者签名:一一二驻一——日期:阩生月上学位论文题目:垄量型墨丝鱼玉銎亟兰鲢垫堡型:塑大连理工大学学位论文独创性声明作者郑重声明:所呈交的学位论文,是本人在导师的指导下进行研究工作所取得的成果。尽我所知,除文中已经注明引用内容和致谢的地方外,本论文不包含其他个人或集体已经发表的研究成果,也不包含其他已申请学位或其他用途使用过的成果。与我一同工作的同志对本研究所做的贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。
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绪论图像配准与拼接技术概述图像配准是图像处理领域中的~项重要课题,在文献【恐型枷衽渥急欢ㄒ逦#翰煌叠加的过程,它实现了两幅图像,参考图像和待配准图像,几何意义上的对齐。图像配准技术应用广泛,按照图像获取的方式可以将其应用形式分为罄郔:第啵圆煌咏腔袢〉耐枷窠信渥迹淠康木褪腔袢∫桓鍪右案蟮像,或者对场景进行重构。图像拼接就属于这一类应用,计算机视觉领域的重建也是属于这种情况。第啵圆煌奔浠袢〉耐枷窠信渥迹康氖俏A硕阅骋怀【敖斜浠觳狻遥感领域的环境监测,计算机视觉领域的安全监测,以及医学图像领域对病人在治疗过程中的监测也是属于这种情况。第啵圆煌ǜ衅鞑杉耐枷窠信渥迹康木褪俏A苏喜煌ǜ衅骰袢〉像领域和耐枷窠信渥迹际粲谡庵智榭觥第啵阅骋桓龀【暗耐枷窈透贸【暗哪P徒信渥肌U饫锏哪P鸵话闶侵讣扑,数字高程模型就是一个典型的例子。这类配准主要是为了对某一场景的图像进行定位,并对场景图像和场景模型进行比较。方法对彩色遥感图像、不同传感器的遥感图像、不同时相的遥感图像以及不同视角的遥按照图像配准的实现形式,有基于图像灰度的配准和基于图像特征的配准两大类方所谓基于图像灰度的配准方法,就是直接利用整幅图像的灰度信息,建立两幅图像间相似性度量,然后利用某种搜索方法,寻找使相似性度量最大蜃钚的变换模型轮廓等缓蠼刑卣髌ヅ洌兰瞥鐾枷窦浼负伪浠荒P偷牟问詈缶枷基于图像特征的