基于最小生成树的LAPLACE谱图像匹配算法.pdf

第卷第期系统仿真学报◎.
年月.,
基于最小生成树的谱图像匹配算法
王年,周梅菊,张江,梁栋
安徽大学计算智能与信号处理教育部重点实验室,合肥
摘要:提出了一种基于最小生成树的谱图像匹配算法。首先分别对两幅待匹配图像的特
征点集构造完全图,其次寻找最小生成树,然后通过各自的最小生成树构造矩阵,接下来
进行分解并利用分解结果构造匹配矩阵,最后通过匹配矩阵实现两幅图像匹配。实验验证了该算
法能够降低匹配的时间复杂度和获得较高的匹配精度。
关键词:图论;谱;最小生成树;图像匹配
中图分类号: 文献标识码: 文章编号:—。一


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的结构信息,正如【的文章所说,图的矩阵
引言
特征值更能反映图的结构特性。
图像匹配在配准、航空图像分析、飞行器巡航制导及医图论中的最小生成树理论,是一个经典的组合
疗诊断等应用中是一项十分重要的技术。存在的算法很多, 优化的数学模型,日益引起了广大研究者的重视与肯定。它
如形状描述算子】、遗传算法、图像灰度算法等等。可以具体化到很多应用领域,如己应用于模式识别【】和图
近年来,图谱理论中的邻接谱和谱在图像匹配像处理㈣领域中的数据分类;生物。研究中,也引入了
中的应用,己引起了众多研究者的关注,如谱方法首次被文最小生成树理论对基因进行分类,以获得对种群固有结构的
献】应用到图像匹配中,即利用高斯加权的方法为两幅待匹认识;还有在城市之间建立高速公路、通信网络、配电网络
配图像间的特征点构造邻接矩阵,并对此邻接矩阵进行奇异等等,都可采用最小生成树理论,以获得最小距离、最小费
值分解,再寻找匹配矩阵以获得对应笑系。接着文献对其用或最小损耗等指标。和把
算法进行了改进,即对每幅待匹配图像内部的特征点定义邻最小生成树匹配算法运用到指纹识别中,其方法主要是通过
接矩阵,但此方法没有考虑到特征相似性,冈此匹配精度不两幅待匹配图像上的最小生成树中特征点之间的方向、特征
理想。后来在其文章中利用特征相似性,又提出了新点问的长度以及三个特征点之间形成的夹角,只要这三者在
的算法,即在邻接矩阵中融入了特征点岗罔的灰度信息。上变换前后的变化值在各自的预先设定的匹配阀值范围内,就
述方法都是采用图的邻接谱,图的谱则是图谱理论认为局部匹配了。
中另一重要分支,己在很多文献和专著【中得到关注和应图的谱方法是通过特征点之间的邻接关系来体现图的
用,而且图的『矩阵与邻接矩阵相比,具有更多的图全局结构,并没有考虑到图中某局部特征,而最小生成树
匹配算法是通过局部特征寻找局部匹配,同时,变换前后最
收稿日期:一—修回日期:——小生成树结构相似】。于是把最小生成树理论和谱
基金项目:国家自然科学基金叭,;安徽省自然科学基金
;安徽省教育厅自然科学研究项目, 结合起来,从而提出了一种基于最小生成树的谱图
作者简介:王年.,男,安徽和县人,教授,研究方向计算机视觉, 像匹配算法。即分别对两幅待匹配图像构造完全图,在每个
模式识别及应用;周梅菊一,女,安徽舒城人,硕士生,研究方向
模式识别及