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局部非均匀不变矩描述的图像拼接技术研究

作　者: 李才会
导　师: 陆起涌
学　校: 复旦大学
专　业: 电路与系统
关键词: 图像拼接 图像配准 图像融合 描述子 IHS 贪婪法
分类号: TP391.41
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 72次
引　用: 1次
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内容摘要


全景图像的应用随着计算机技术的发展和人们对生活水平的追求的不断提高变得越来越广泛。全景图像可以通过全景摄像机和多摄像机采集的图像进行拼接两种方法获得。前者获得的图像质量较好,但是全景摄像机的成本也贵,后者成本较低,但图像质量往往不理想。图像拼接技术的研究目的就是在图像质量和成本之间找到一个折衷。图像拼接技术包括了两个关键技术：图像配准和图像融合,现有的图像拼接技术的研究重点都在于分别优化这两个算法。根据图像拼接中配准的特点,本文选择的图像配准算法是基于局部特征点的配准算法,这是因为它算法精度较高并且算法复杂度也不太复杂。而对于配准中的三个步骤——特征点检测,特征点描述和特征点匹配,描述显得比较重要,因此本文在研究各种描述子的基础上提出了一种局部非均匀不变矩描述子——NUCFMs,并用实验证明了它具有有较好的描述图像能力。然后本文把这种描述子应用到图像配准中,由于这种描述子能更好的区别出各个特征点,因此能使配准精度和复杂度两方面的性能都有所提高。最后,为了在图像融合中不涉及到太复杂的计算,本文对基于IHS空间变换的融合算法稍作改进,即融合的过程只涉及I和S分量,之后利用贪婪法求出一条最佳边界。实验证明这种结合贪婪法和IHS空间变换的融合方法能从颜色过渡和边界平滑两个方面改善融合结果,得到的融合图像基本是一幅无缝且无明显颜色差异的图像。

全文目录


摘要  4-5
Abstract  5-6
第1章 绪论  6-9
  1.1 课题研究背景  6
  1.2 图像拼接概述  6-7
  1.3 本文主要工作  7
  1.4 本文结构  7-9
第2章 图像拼接技术  9-16
  2.1 引言  9
  2.2 图像配准  9-13
    2.2.1 图像配准的数学定义  9
    2.2.2 空间几何变换模型  9-11
    2.2.3 图像配准方法的分类  11-13
  2.3 图像融合  13-14
  2.4 图像拼接中配准和融合方法的选取  14-15
    2.4.1 图像配准方法的选取  14
    2.4.2 图像融合方法的选择  14-15
  2.5 本章小结  15-16
第3章 图像的局部非均匀不变矩描述  16-32
  3.1 引言  16
  3.2 图像描述的分类  16-18
    3.2.1 边界描述子  16-17
    3.2.2 区域描述子  17-18
    3.2.3 关系描绘  18
  3.3 基于不变矩的图像描述  18-21
    3.3.1 几何矩  19
    3.3.2 Zernike矩  19-20
    3.3.3 圆谐傅里叶矩  20-21
    3.3.4 极坐标余弦变换(PCT)  21
  3.4 不变矩多项式的设计  21-24
    3.4.1 基于核函数的模式识别  21-22
    3.4.2 不变矩多项式的设计准则  22
    3.4.3 非均匀三次方傅里叶矩  22-23
    3.4.4 非均匀三次方傅里叶矩的不变性  23-24
    3.4.5 离散实现和图像重建  24
  3.5 实验结果与分析  24-30
  3.6 本章小结  30-32
第4章 局部非均匀不变矩在图像配准中的应用  32-41
  4.1 引言  32
  4.2 基于自动角点检测的图像配准  32-36
    4.2.1 配准流程  32-33
    4.2.2 角点检测  33
    4.2.3 角点描述  33
    4.2.4 角点匹配  33-35
    4.2.5 计算几何参数  35
    4.2.6 几何变换  35-36
  4.3 本文配准算法具体框架  36-37
  4.4 配准实验结果和讨论  37-40
  4.5 本章小结  40-41
第5章 改进的IHS空间变换的图像融合  41-54
  5.1 引言  41
  5.2 传统的基于IHS空间的融合方法  41-43
    5.2.1 IHS彩色空间模型  41-42
    5.2.2 IHS模型和RGB模型的相互转换  42-43
    5.2.3 传统的基于IHS空间的融合方法  43
  5.3 图像融合中的问题  43-44
  5.4 本文图像融合方案  44-45
  5.5 图像融合结果的评估  45-47
  5.6 实验结果与讨论  47-52
  5.7 本章总结  52-54
第6章 总结与展望  54-55
参考文献  55-61
攻读硕士期间发表论文  61-62
致谢  62-63

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中图分类: > 工业技术 > 自动化技术、计算机技术 > 计算技术、计算机技术 > 计算机的应用 > 信息处理（信息加工） > 模式识别与装置 > 图像识别及其装置
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