基于特征点匹配的图像拼接方法

在对现有图像拼接方法进行研究的基础上,提出一种基于特征点匹配的图像拼接方法。采用对图像质量与光照等因素具有较强鲁棒性以及丰富匹配信息的尺度不变特征变换匹配算法对特征点进行提取和匹配,使用随机抽样一致性去粗算法求得两幅图像间的H矩阵初值,并运用迭代精炼算法求出H矩阵的精确值,利用摄像头预先拍摄好的固定角度的图像来得到转换角度的H矩阵,从而将均具有角度差的两幅图像调整至垂直拍摄的平面,最后根据尺度不变特征变换匹配算法及投影算法将调整后的两幅图像拼接。实验表明,本方法简单易行,可降低具有角度差的两幅图像拼接后的边缘变形,从而改善拼接质量。     

基于改进ORB算法的VSLAM特征匹配算法研究

针对传统特征匹配算法耗时较长、匹配率不高的问题,提出一种改进ORB的图像特征匹配算法。首先对FAST特征检测算法进行改进,构建非线性尺度空间,采用非线性扩散滤波方法,对金字塔进行构建,通过快速显示扩散形式(FED)进行求解,得到尺度空间上的图像,并采用灰度质心法方法,对特征的角点方向进行计算。然后对FREAK算法采样模式进行优化,采用改进的描述子构建特征向量。最后采用GMS匹配算法剔除伪匹配点对,有效降低误匹配概率。实验证明,相比SIFT、SURF、FREAK、BRISK和ORB算法,本文改进的算法在耗时和匹配率方面均有明显效果,并在旋转、尺度、光照等变换条件下,具有较强的鲁棒性,适用于VSLAM系统。     

基于纹理增强的ORB特征点提取与匹配算法

针对传统的ORB算法在面对纹理变化较大或纹理不明显的场景时特征提取能力的不足,提出了一种基于纹理增强和颜色增强的ORB特征点提取与匹配算法。首先,通过设计纹理增强预处理方法,分析了图像纹理特征的统计信息,以改善图像的纹理信息表达;其次,在经过纹理和颜色增强处理的图像上应用ORB算法执行特征点提取,从而获得更为突出和多样的纹理特征点;最后,为进一步提高特征点匹配的准确性,引入了一种综合考虑纹理相似度和尺度一致性的匹配策略。实验结果显示,与传统的ORB算法相比,基于纹理增强的ORB算法在特征点提取和匹配的准确性和鲁棒性上均得到了显著的提升。     

基于ASIFT改进算法的无人机图像特征匹配方法研究

无人机图像纹理丰富、特征显著,在机器视觉三维重建及机器人导航中应用广泛,但其视角变化大,且易倾斜。传统的尺度不变特征变换(SIFT)算法和Affine SIFT(ASIFT)算法等图像特征匹配算法误差较大,难以满足应用要求。针对该问题,提出了一种基于ASIFT的改进算法。首先用ASIFT算法模拟图形畸变,然后利用SIFT算法中的k d树算法对最邻近特征点进行快速搜索匹配,最后加入随机抽样一致算法,得到匹配对的参数模型,同时对不符合模型的误差匹配对进行剔除。实验结果表明,该算法可以优化匹配效果,提高匹配速度。     

基于融合图像特征的角点提取方法

基于图像边缘的角点提取往往对噪音敏感,提取精度较高但运算量大,而基于图像灰度的角点提取易于实现但提取效果不佳.因此提出一种融合图像边缘特征和图像灰度特征的角点检测方法.首先在一较低尺度用Canny算法求出所有边缘点,然后求出每一边缘点的曲率值并求出初始角点集,利用Harris算法通过实验在一较优尺度下对初始角点进行筛选并确定最终的角点集合.所提方法融合图像角点提取的两大特征,可以有效改进在单一特征提取下的不足.通过对比实验,该算法明显地提高了图像角点检测性能.     

图像特征检测与匹配方法研究综述

几十年来,图像特征检测与匹配一直是图像处理的最核心领域之一,是计算机视觉的基石.没有特征检测与匹配就没有SLAM、Sfm、AR、通用图像检索、图像配准、全景图像等视觉任务.本文在回顾几十年来的经典检测算法的基础上,阐述了引用最新的以深度学习为首的机器学习算法后,在本领域取得的最新进展,包括特征点、局部特征子、全局特征子、匹配及优化、端到端框架等所有关键点,展示了算法各自的优缺点.总而言之,面对工业界的宽基线、实时、低算力检测的要求,图像特征检测和匹配仍然是一项未能完整攻克的任务,融合特征点、局部特征子、全局特征子、匹配及优化的多任务全局框架成为未来发展的趋势.     

基于SIFT特征的单样本人脸识别研究

提出了一种基于SIFT的模式独立特征的快速人脸识别方法,将其与一种基于特征聚类的简单的模式匹配策略相结合,实现了对单样本人脸识别问题的有效改进。通过在FERET,ORL等人脸数据库上进行的大规模实验,并与其它现有的相关方法进行比较,结果证明了本文提出的新方法对于单样本人脸识别问题的鲁棒性和高效性,并验证了SIFT特征对于人脸图像的有效的表征能力。     

一种基于改进ORB和PROSAC特征点匹配的V-SLAM算法

随着机器视觉的高速发展,视觉同步定位与地图构建（visual simultaneous localization and mapping,V-SLAM）成为室内定位、导航应用的研究热点。针对传统ORB算法提取特征点分布不均匀的问题,在前端采用四叉树算法管理特征点,实现特征点均匀化分布,并结合渐进抽样一致性（progressive sample consensus,PROSAC）算法剔除误匹配特征点;在后端,采用构建词袋（bag of words,BoW）法对关键帧进行回环检测,判断帧与帧之间是否存在回环,并采用光束平差（bundle adjustment,BA）法进行相机位姿优化,修正相机位姿。在图像特征点提取和匹配实验中,通过与传统ORB算法及其他方法对比,证明本文算法具有较好的运算效率。与ORB＿SLAM-modified算法进行轨迹对比实验,分析生成的点云图,结果表明,本文算法具有较高的可靠性和精确度。     

基于SIFT-LBP的图像检索优化算法研究

针对尺度不变特征变换(SIFT)算法在图像特征提取和检索中精度、实时性以及对光照条件变化描述较差的问题,提出了SIFT和局部二值模式(LBP)相结合的图像特征提取算法。采用旋转不变LBP算法统计关键点周围16×16区域的梯度信息并计算周围9×9区域的LBP值,以区域中每个像素点为中心构建图像的SIFT-LBP特征描述子。采用了基于遗传算法的特征选择方法,剔除了特征点的冗余信息,降低了特征向量维数。实验结果表明,SIFT-LBP算法具有良好的特征匹配效果,对光照条件的变化具有较强的鲁棒性,进一步提高了检索准确率和检索速度。     

基于余弦相似度的改进ORB匹配算法

针对ORB(oriented FAST and rotated BRIEF)在匹配多相似区域图像时误匹配率高的问题,提出一种基于余弦相似度的改进ORB算法.该算法首先通过汉明距离(Hamming distance)最近邻匹配,计算匹配特征向量的余弦相似度;其次通过梯度计算法计算余弦相似度的最优阈值范围;然后将汉明距离高...     

基于投影特征的快速图像匹配方法

为了减少现有投影法模板中的冗余像素和匹配过程中无效的投影计算,提出了一种基于投影特征的快速图像匹配方法。基于投影法匹配原理和目标物体最小纵横比矩形特性,构造出平行四边形模板,并应用四方向链码实现该模板的投影变换;在图像匹配过程中,基于模板投影数据的取值范围和动态阈值序贯相似性检测原理,实现投影变换过程中灰度值的实时判定。实验结果表明,本文提出的方法与其他图像匹配算法相比在运算速度上优势显著。     

A new parallel algorithm for image matching based on entropy

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一种旋转不变特征描述符

提出一种基于图像梯度旋转直方图(RHG,rotation histogram of gradients)的快速计算旋转不变特征描述符算法。RHG描述符使用直方图旋转的方法获得旋转不变性,采用直方图加权合并的方法降低边界效应引起的描述符统计矢量的突变。RHG描述符将特征点主方向的计算与描述符的计算合并,提高了计算效率。RHG描述符在图像存在尺度改变、3维视角变化引起的变形、旋转变化、照度改变和噪声等因素的影响下,具有较强的鲁棒性。RHG描述符的性能与尺度不变特征变换(SIFT,scale invariant feature transform)描述符相近,但计算速度提高2倍以上。     

投影算法与块匹配法结合的实时数字稳像方法

为了实时地稳定摄像系统的输出视频，特别是图像序列中存在运动物体的视频，提出了一种稳像方法.首先用灰度投影算法对图像序列进行粗匹配；然后用块匹配法在粗匹配的基础上进行精确匹配；最后将两次匹配得到的运动矢量相加得到最后的运动矢量，补偿图像序列的运动.进行匹配的小块是根据参考帧的拉普拉斯变换选取的.对实时稳像实验结果的定量分析和评价表明，该方法切实可行，并具有速度快、精度高的特点.     

Anisotropic diffusion denoising method based on image feature enhancement

This paper presents an image feature enhancement diffusion model. Since the coherence-enhancing anisotropic diffusion model, proposed by J.Weickert, often induces false edges in slippy regions and can not preserve the detail features effectively, the new model poses two characteristic indexes and one gradient variance index to finely describe much more image information than the previous work, such as corners and isolated noises except with slippy regions and edges, and defines eigenvalues based on the classification results such that the new diffusion tensor has large eigenvalues along both the gradient direction and edge direction in the slippy regions and at isolated noises, but has small eigenvalues along the two directions at corners, and has small eigenvalue along the gradient direction and large eigenvalue along the edge direction at edges. So it can remove noises efficiently and at the same time enhance edges and detail features. Theoretical analysis and numerical experiments show the effectiveness of the proposed model.     

基于PDEs的图像特征提取方法

针对提取图像判别信息的基于偏微分方程(partial differential equations, PDEs)的方法做了进一步研究。研究进化次数对图像特征质量的影响和压缩函数的压缩速度对图像特征质量的影响。试验结果表明:PDEs的进化可以降低遮挡的影响以及对光暗具有鲁棒性,但PDEs的进化次数以及压缩函数和压缩速度严重影响图像特征质量。     

基于灰度校正的SIFT算法全景图实现

提出应用灰度校正改进全景图像无缝拼接的方法。利用直方图均衡化技术消除拍摄图像的灰度不一致;应用基于尺度不变特征变换算法(SIFT)对图像进行特征匹配,最后利用加权平均算法进行图像融合实现图像的无缝拼接。实验结果表明,图像的匹配对增加了86%,匹配效果优于现有SIFT方法。     

Second-order graph model ant and colony optimization based image matching

Image matching is a fundamental problem in the computer vision field. This paper focuses on image matching based on the graph structure model. The methods of the graph model establishment in the second-order or high-order constraint are studied. In order to overcome the defects of traditional optimal algorithms which fall easily into the local optimal solution, this paper adopts the ant colony optimization algorithm to optimize the match score function and proposes an high-order graph matching algorithm based on ant colony optimization. It first applies the tensor matching algorithm to initialize the pheromone matrix to provide a good start point, adopts the affinity tensor to provide the priori knowledge for computing the heuristic factor, then calculates the transition probability using the pheromone and heuristic factor, and finally updates the pheromone in two ways by the solutions which have been searched. The two updating rules of pheromone are local and global. Experimental results show that this algorithm can get a higher matching accuracy and has a stronger robustness against deformation noises and outliers compared with others.     

基于SURF算法的细胞显微图像拼接方法的改进

为提高细胞显微图像的拼接速度,对基于SURF特征提取的显微图像拼接方法进行了改进.首先利用SURF算法提取待拼接图像的特征点,接着提取待拼接图像的边缘,将图像边缘上的特征点保留下来,进行下一步匹配与图像融合.实验结果表明:改进的方法能够获得理想的拼接效果,并且大大地提高了运算速度.     

基于粗糙集理论的瓦斯灾害信息特征提取技术

为了准确预测煤与瓦斯突出的危险性,建立有效的煤矿瓦斯预警支持系统,针对煤矿瓦斯灾害的特点,本研究提出了一种新颖的基于粗糙集的瓦斯灾害特征提取算法。该算法首先利用维数化简技术对瓦斯灾害信息矩阵进行优化,并在此基础上,利用信息论中熵的概念和最大熵原理构建瓦斯灾害信息特征提取模型。通过实际应用,证实了粗糙集理论在瓦斯灾害特征提取与瓦斯灾害预测中的有效性和实用性。