基于SIFT图像特征提取与FLANN匹配算法的研究

提取图像的特征点并进行匹配,是三维重建中的关键技术之一,将尺度不变特征变换算法SIFT应用到图像的特征点提取与匹配中,SIFT算法主要就是在在构建成功的尺度空间中寻找出极值点,寻找出稳定的特征描述,特征描述必须具备以下特征,对尺度、光照以及图像的变形都要具有很强的适应能力,本文研究了SIFT这种应用广泛的特征点提取算法,利用高维数据的快速最近近邻算法FLANN进行特征匹配,找到图像中准确的匹配点对,通过实验比校了这种算法的特征点提取在不同光照,平移,旋转下的结果。     

基于模板匹配的人脸图像特征提取

提出了一种利用模板匹配与遗传算法的人脸图像特征提取的方法,利用该方法可以完成人脸图像的眼睛和嘴的特征提取。在定义表征人脸突出特征的眼睛模板和嘴部模板及其全局能量函数的基础上,采用遗传算法实现了能量函数的全局最小化。实验结果证实了该方法有效的稳定,且具有较快的收敛速度。     

基于图像增强的月面特征提取与匹配方法

针对月面巡视探测器自主导航中的障碍识别问题,为了采集清晰有效的图形,使用一种基于图像增强的方法结合尺度不变的特征点提取和匹配新的算法来识别障碍物。使用图像增强方法预处理图像,用多尺度特征极值点检测的SIFT方法,提取特征,进行左右双目图像的特征匹配。与传统视觉算法相比,可以解决仿真试验场较差的光源环境,并提高对不同光照环境图像的特征提取和匹配的鲁棒性。在仿真试验场的双目视觉图像匹配中,仿真实验取得较好的效果。     

双目视觉测量中点特征提取及匹配算法评估

对近年来出现的点特征提取、特征描述符和特征匹配3方面的新思路和新方法进行了综述,并对各个算法的性能进行了分析,提出了实际应用中有待进一步研究的内容。通过深度测量的准确性对点特征提取及匹配算法进行了综合评估。     

基于特征提取和匹配的图像倾斜校正算法

针对图像中不包含明显直线的情况,提出一种基于特征点提取的图像倾斜校正算法。该算法建立在与无倾斜的训练图像比对基础上,利用特征点构造直线,不依赖于原图中是否存在直线进行倾斜检测,具有尺度、平移无关性。使用双向最大相关系数匹配,匹配正确率较高。利用大数原理对数据进行处理,去除误匹配的影响。该算法最少可以利用两个匹配对,检测出图像倾斜角度。结合本文的应用背景,本文还设计了一种用于特征提取的圆形模板,具有类似于旋转不变的性质。     

序列图像特征提取与匹配算法的改进

在计算机视觉领域中特征点匹配是一个重要课题。针对ORB（ORiented Brief,方向描述符）算法缺少尺度不变性的特点,将SURF（Speeded-Up?Robust?Features,快速鲁棒特征）算法与ORB相结合,提出了基于算法组合的改进算法SUORB（Speeded-Up?ORiented Brief,快速方向描述符）。组合算法的基本思路是利用SURF算法建立多尺度空间,然后通过ORB算法为检测出的特征点建立描述符,最后根据生成的二进制描述符实现特征点匹配。实验结果表明,SUORB算法基本弥补了ORB算法的不足,若图像尺度发生变化,SUORB匹配算法比ORB匹配算法的准确度明显提高;同时SUORB算法保留了ORB算法的快速性。     

特征提取与模板匹配结合的图像拼接方法

本文提出一种特征点与模板匹配相结合的图像拼接方法,先对相邻两幅图像利用Harris算子提取特征点,然后根据特征点的位置确定模板的大小和位置,大大减小了图像拼接的计算量,提高了拼接速度。用两幅相邻的月球表面图像进行实验,实验结果表明本文算法能取得较好的效果。     

基于区域特征提取的景像匹配新算法

提出了一种基于图像区域特征的模糊熵差景像匹配新算法：针对两幅不同时相图像,该方法先进行区域特征提取,然后通过构造模糊熵差匹配度量函数来实现图像的自动匹配。与传统的算法相比,该算法具有明显的抗几何失真和高斯噪声的能力,且实时性也较好,为飞行器实时景像匹配提供了一种可行方法。     

基于改进SIFT特征和图转换匹配的图像匹配算法

针对SIFT特征在纹理丰富的图像中提取较多的伪点和不稳定的点而影响图像匹配的问题, 提出了一种基于Harris阈值准则的局部不变特征图像匹配算法。该算法在提取SIFT不变特征的基础上, 利用Harris阈值准则对所提取到的不变特征进行选择, 剔除了图像区域中大量可区分性较差的特征点, 从而得到了相对稳定和可区分性较好的特征点。其次, 结合不变特征矢量与图转换匹配(GTM)的方法对提取到的稳定特征点进行了精确匹配。实验对比结果表明, 用取得稳定的特征点, 进而结合一种好的匹配策略, 能够更加增强图像匹配的高效性和鲁棒性。     

高速水面艇视觉系统电子稳像算法

针对高速水面艇视觉系统在采集视频过程中, 由于高速运行、水流运动和风力影响等因素造成的视频图像抖动问题, 根据高速水面艇视频图像运动特点, 例如同时含有平移、旋转和变焦运动等, 采用尺度不变特征变换算法提取视频图像中的特征点, 利用仿射模型求解运动参数, 运用Kalman滤波对视频图像中的正常扫描进行滤波, 最后用相邻帧补偿法对每帧图像进行补偿, 实现高速水面艇的视频图像稳像处理。算法用于高速水面遥控艇采集到的视频上进行对比验证分析, 结果表明算法对高速水面艇视觉系统下的视频图像稳像处理快速、有效。     

改进SIFT特征在图像匹配中的应用

对SIFT算法进行研究,针对SIFT特征描述符的高维数和高复杂度问题,进行了改进。通过对大量的不同类型的图像进行特征匹配实验,实验结果表明,当图像存在不同程度的几何变形、辐射畸变和噪声影响时,改进后的算法更稳定、更快速。     

二值化的SIFT特征描述子及图像拼接优化

目的 针对SIFT算法计算复杂度高、存储开销大和近几年提出的BRIEF（binary robust independent elementary features）、ORB（oriented BRIEF）、BRISK（binary robust invariant scalable keypoints）和FREAK（fast retina keypoint）等二进制描述子可区分性弱和鲁棒性差的问题,提出基于SIFT的二进制图像局部特征描述子。方法 首先,对传统SIFT的特征空间和特征向量分布在理论和实验上进行分析,在此基础上结合二进制特征描述子的优势对SIFT进行改进。不同于传统的二进制特征描述子,本文算法对传统SIFT特征向量在每一维上的分量进行排序后,以该特征向量的中值作为量化阈值,将高维浮点型SIFT特征向量转化成位向量得到二进制特征描述子。并使用易于计算的汉明距离代替欧氏距离度量特征点间的相似性以提高匹配效率。然后,在匹配阶段将二进制特征描述子分为两部分并分别对其进行匹配,目的是通过初匹配剔除无效匹配特征点来进一步缩短匹配时间。最后,对提出的量化算法的可区分性及鲁棒性进行验证。结果 该量化算法在保持SIFT的较强的鲁棒性和可区分性的同时,达到了低存储、高匹配效率的要求,解决了SIFT算法的计算复杂度高、二进制描述子鲁棒性和可区分性差的问题。此外,在匹配阶段平均剔除了77.5%的无效匹配特征点,减少了RANSAC（random sample consensus）的迭代次数。结论 本文提出的量化算法可用于快速匹配和快速图像拼接中,提高匹配和拼接效率。     

一种改进的SIFT图像特征匹配算法

针对传统SIFT图像特征匹配算法因其特征描述算子维度过高而造成的计算量大、实时性差的问题,提出一种基于内核投影的改进SIFT图像特征匹配算法。传统SIFT特征匹配算法采用平滑加权直方图计算特征点的梯度模值和梯度方向。采用内核投影算法对其进行改进,使生成的特征描述算子的维度降低,从而能够提高特征匹配效率。实验结果表明,改进后的SIFT算法具有较高的匹配精度,同时匹配时间有所减少,使实时性得到提高。     

尺度不变特征变换算子综述

随着计算机软件与硬件技术的发展,计算机视觉算法逐渐成为图像处理领域的研究热点.其中SIFT(scale invariant feature transform)算法是目前机器视觉领域应用最成功的算法之一.由于在尺度不变、旋转不变、光照不变等方面的独特优势,SIFT被广大视觉领域的研究者借鉴与学习.但是SIFT算法本身也存在一些问题,如仿射性能不太理想,计算复杂度过高等,因此针对它的多种改进算法不断出现.本文对SIFT的发展历史、SIFT算法的演变以及它不同领域的典型应用给出了一个比较全面的综述,比较了各类算法的优缺点.最后给出了该算法未来可能的发展方向,为视觉研究者提供参考.     

一种简化的SIFT图像特征点提取算法*

针对目前尺度不变的图像特征点提取算法计算量较大,算法较复杂的问题,提出一种简化的SIFT图像特征点提取算法。此算法通过改变金字塔尺度空间的结构实现对SIFT特征点提取过程的简化,通过改变特征点描述子的结构实现对特征向量计算的简化,从而在保证算法鲁棒性的同时减少了计算量并增强了实时性。实验证明了该算法的有效性。     

一种新的基于局部反射变换原理图像匹配算法研究*

主要研究了采用一种新的基于局部反射变换原理来对图像进行配准处理。针对传统的图像配准算法效率和精度较低,提出了一种新的快速简便的图形局部放射变换不变性特性的关键点筛选和配准算法。算法首先利用尺度不变特征转换算法(SIFT)提取图像中的关键点,然后在关键点附近区域构造三角形区域,并根据仿射不变性原理,计算各三角形区域相对面积;以此相对面积的比例来确定最终的关键点并对其进行配准操作,方法简单高效。实验结果表明,提出的方法能快速地筛选图像中的关键点,并在保证准确性的前提下,获得尽可能多的关键点,充分保证了最终图像配准操作的准确性。     

结合模糊特征检测的鲁棒核相关滤波跟踪法

针对跟踪领域内由于图像模糊而导致跟踪失败的问题,提出一种结合模糊特征检测的鲁棒核相关滤波(kernelized correlation filter, KCF)跟踪法。首先,将尺度不变特征变换(scale invariant feature transform, SIFT)描述子与局部二值模式(local binary pattern, LBP)算法结合,提取模糊图像中的特征点,并采用圆形邻域描述该特征点,以降低特征向量的维度,综合构建出模糊特征检测器。其次,设置图像清晰度阈值,若当前图像清晰度低于阈值,则启动模糊特征检测器,通过特征向量间的匹配,得出跟踪目标的位置;否则,通过传统的核相关滤波法预测目标位置。最后,在公开数据集OTB-2013和OTB-2015中的测试结果表明:与其他实验算法相比,该算法可对模糊图像中的目标进行有效跟踪且精度较高。     

基于DWT最优多子图和SIFT几何校正的鲁棒水印算法

为提高水印系统鲁棒性,提出一种基于PSO算法优化的DWT多子图水印算法。算法选择DWT变换后的多个子图作DCT变换,然后利用PSO算法寻找最优的多子图组合权重,利用扩展变换QIM原理嵌入和提取水印。为提高算法抵抗几何攻击的性能,提出基于改进SIFT的水印图像抗几何攻击方法,采用一种基于圆的特征点描述方法改进SIFT,然后在水印提取前通过SIFT特征点匹配进行几何校正预处理。实验仿真结果表明,在保证水印不可察觉的基础上,基于PSO算法优化的DWT多子图水印算法的鲁棒性优于基于DWT单一子图的水印算法;加入改进SIFT算法的水印系统抵抗几何攻击的能力明显提高。