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基于特征点的图像配准技术研究

作　者: 赵晓峰
导　师: 张彩明；洪之民
学　校: 山东大学
专　业: 计算机技术
关键词: 图像配准特征点检测特征点匹配特征匹配 harris
分类号: TP391.41
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

图像配准是图像处理中的关键技术,对图像配准的研究理论上已取得了许多重要成果,并在许多领域获得了成功的应用。然而,图像配准问题在理论和应用上仍然存在着需要解决的关键问题和难点问题。随着其应用范围的不断扩展和深入,对图像配准的适应性、配准精度和计算效率提出了更高的要求。有效的图像配准算法已成为应用中急需解决的难点问题。针对这些需求,本文研究了基于特征点的图像配准技术,目的是解决存在复杂空间变换图像之间的快速、精确配准问题,为图像配准问题的解决提供新的算法和技术。主要研究内容、工作和创新包括以下四个方面。1.图像配准的一般过程特别是坐标变换与插值通过对多种配准方法的研究,提出了大多数配准方法的基本步骤。并在这一部分对坐标变换与插值方法进行了详细的介绍和研究。2.特征点检测方法与性能分析选择一些图像,对经典的Marvoc检测算法、Susan检测算法、Harris特征点检测方法进行了实验,并对这些算法的主要性能进行了分析。提出了改进的Harris角点检测算法。在改进算法中,对特征点的检测使用了多尺度的角点检测技术,使用了新的响应函数,增强了算法的抗噪性能,检测之前将像素点先进行了筛选,将不可能的点剔除,减少了运行时间。3.特征点匹配算法分析了传统的三角形特征点匹配方法、二维聚类匹配方法、基于描述符的匹配方法、点集匹配等特征点匹配算法,对相应实验结果进行了分析。在对现有三角形匹配算法、聚类匹配算法和基于描述符的匹配方法融合的基础上,提出了特征点匹配新算法,实现了对现有匹配算法的改进。实验结果表明,和现有算法相比,新的特征点匹配算法的匹配效果有明显的改善。4.图像变换参数的求解在新的特征点匹配算法中,通过对现有算法的改进,同时提出了对变换参数的求解方法的改进,并对求解方法的效率进行了分析。虽未对变换参数的求解方法进行实例验证,但新求解方法从效率分析角度看更方便快捷。然而学无止境,本文的研究工作还有许多未尽之处,具体来讲有以下几个方面：1.实验用图片不够广泛,图片类型不够全面本文的图片都采用自拍图片和网络下载图片,没有使用经典的航拍图片和医学图片。以后的实验要多采用经典图片。2。变换参数的求解问题本文对图像配准问题的研究主要做了特征点检测以及特征点匹配算法的研究和改进,在点匹配算法的研究中涉及到了变换参数的求解,但对于变换参数的求解问题并未做深入的研究,以后的工作仍然需要在这方面开展。3.图像匹配的实现实验数据中也未做出图像匹配后的结果,以后的工作也需要做图像匹配的程序实现。

基于特征点的图像配准技术研究

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