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双目序列图像的直线特征匹配算法研究

作　者: 王斌斌
导　师: 曾接贤
学　校: 南昌航空大学
专　业: 信号与信息处理
关键词: 直线匹配相似性度量双目序列图像直线提取
分类号: TP391.41
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
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内容摘要

双目序列图像匹配的基本任务是利用双目序列图像之间的某种特性将同一景物的两幅图像互相联系起来。人类经常通过直线特征来感知识别外界场景和匹配描述外界物体，因此在双目序列图像匹配中常常把序列图像的直线特征作为研究介质。利用双目系统，进行双目序列图像匹配的方法，对于三维重建、运动估计、建筑物匹配、导航等工作具有十分重要的意义，本文重点研究双目序列图像中的直线特征匹配算法，其主要研究内容与成果如下：(1)对直线特征匹配相关技术作了深入分析和研究。首先利用双目立体视觉系统实验平台获取实验图像；接着研究了图像滤波去噪处理算法，通过对比实验为文中第3章和第4章实验选取了合适的滤波去噪方法；然后介绍了几种常用的边缘检测算子并作了对比实验，分析得出了各种算子的优缺点，同时选取了合适的检测边缘检测算子作为文中的检测算子；最后根据双目序列图像直线特征匹配的需要，对边缘拟合成直线的方法、相似性度量准则和约束条件等进行了研究。(2)提出了一种基于直线对和特征点的直线匹配算法。该算法根据空间邻近性和几何约束关系进行直线匹配，首先把提取的直线聚类成直线特征集；然后利用特征向量进行相似性度量得到直线粗匹配；最后采用特征点作为约束条件，对粗匹配直线对进行误匹配剔除，从而实现直线精确匹配。(3)提出了一种基于相交直线的直线特征匹配算法。该算法针对低纹理直线和单一直线匹配的模糊性问题，采用相交直线取代传统单一直线特征匹配。首先利用归一化互相关NCC匹配算法进行图像预匹配，得到相交直线的初始匹配；然后利用极线几何约束对初始匹配的相交直线作进一步误匹配剔除，解决相交直线匹配中产生的误匹配问题。通过对实验进行分析，结果表明该算法是有效可行的。

全文目录

摘要  3-4
Abstract  4-6
目录  6-8
第1章绪论  8-13
  1.1 研究背景及意义  8-9
  1.2 直线特征匹配的研究现状  9-11
  1.3 论文主要工作及各章节安排  11-13
第2章双目序列图像直线特征匹配的基本流程和方法  13-28
  2.1 双目序列图像直线特征匹配的基本流程  13-14
  2.2 双目序列图像的获取及特点  14-15
  2.3 双目序列图像的预处理  15-24
    2.3.1 双目序列图像的滤波去噪  16-18
    2.3.2 双目序列图像的直线提取  18-24
  2.4 双目序列图像匹配度量方法和约束条件  24-27
    2.4.1 双目序列图像匹配度量方法  25-26
    2.4.2 双目序列图像匹配约束条件  26-27
  2.5 本章小结  27-28
第3章基于直线对和特征点的直线匹配算法  28-42
  3.1 引言  28
  3.2 直线特征集的形成  28-31
    3.2.1 直线提取  29-30
    3.2.2 直线聚类  30-31
  3.3 直线对的粗匹配  31-34
    3.3.1 直线对的选取  31-32
    3.3.2 直线对的描述与相似性度量  32-34
  3.4 直线对的精确匹配  34-36
    3.4.1 特征点的描述  34-35
    3.4.2 直线对精确匹配算法  35-36
  3.5 实验结果与分析  36-41
    3.5.1 实验 1  36-37
    3.5.2 实验 2  37-38
    3.5.3 实验 3  38-39
    3.5.4 实验 4  39-41
  3.6 本章小结  41-42
第4章基于相交直线关系的直线匹配算法  42-54
  4.1 引言  42-43
  4.2 相交直线的定义与描述  43-44
  4.3 相交直线匹配算法  44-49
    4.3.1 直线的初始匹配  44-47
    4.3.2 利用对极几何剔除误匹配  47-49
  4.4 实验过程与结果分析  49-53
    4.4.1 实验 1  50
    4.4.2 实验 2  50-53
  4.5 本章小结  53-54
第5章总结与展望  54-56
  5.1 总结  54-55
  5.2 展望  55-56
参考文献  56-59
攻读硕士期间发表的论文和参与的科研项目  59-60
致谢  60-61

双目序列图像的直线特征匹配算法研究

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