基于谱特征的图像匹配算法

传统基于谱图的图像匹配算法大多利用特征点集中点的位置关系进行匹配,并未充分利用特征点周围的灰度信息,为此,文中提出了一种基于谱特征的图像匹配算法,该算法利用线图谱来反映特征点周围灰度的变化,对特征点周围的邻域点进行分层,并对每层中的点构造线图,通过线图谱获取特征点的谱特征;理论分析表明,该谱特征具有旋转不变性、亮度线性变化不变性及对噪声的较高鲁棒性.最后,利用匈牙利算法求解匹配问题,输出匹配结果.实验结果表明,文中算法具有较高的匹配精度,在待匹配图像间存在较大形变时,也可以获得较好的匹配结果.     

基于椭圆形度量谱特征的图像匹配算法

为了进一步提高基于谱特征的图像匹配算法的精度并拓宽其应用范围,提出了一种基于椭圆形度量谱特征的图像匹配算法.通过引入对样本数据具有更好区分性的椭圆形几何,结合数据统计特性定义了椭圆形度量.对特征点构造谱特征时,根据椭圆形相对距离选择子特征点集并构造无向加权图,对利用椭圆形度量获取的关联邻接矩阵进行谱分解,基于特征值和谱隙向量的统计量构造椭圆形度量谱特征.在特征点匹配过程中,根据椭圆形距离度量谱特征之间的相似性,建立匹配数学模型,并采用贪心算法进行求解.针对序列图像以及视角变换、形变较大图像的对比实验结果表明,所提算法的匹配正确率保持100%,优于其他谱特征匹配算法.椭圆形度量谱特征提高了匹配算法的精度,对噪声具有较高的鲁棒性.     

基于马氏距离谱特征的图像匹配算法

传统的基于谱特征的图像匹配算法中,采用的欧式距离度量不能公平地反映数据样本各维度分量之间的潜在关系,并且当存在较大的形变和出格点时匹配精度和稳定性较差.为了解决谱特征构造中所存在的问题,文中提出一种基于马氏距离谱特征的图像匹配算法.该算法首先利用马氏距离在子特征点集上构造局部无向加权图;接着对图的关联邻接矩阵进行奇异值分解,用特征值向量构造描述点集属性的马氏距离谱特征;然后根据马氏距离谱特征构造出匹配矩阵,并利用贪心算法得到图像特征点之间的匹配关系;最后,为了进一步提高匹配的精度,采用SVM方法剔除误匹配点.大量实验结果表明,该算法提高了匹配的精度,并且对出格点问题具有较高的鲁棒性.     

多特征融合的鲁棒图像匹配

针对三种常见的图像匹配方法的优缺点进行了分析。然后利用一种常用的数据融合方法——DS理论,对匹配结果进行融合判断。最终形成了一种融合匹配算法,从而克服了单个特征和算法的局限性,实现了多特征、多算法优势互补,提高了匹配的适应性。     

基于椭圆对称方向矩的可见光与红外图像配准算法

针对图像匹配制导中异源图像匹配难度大的问题,提出一种基于椭圆对称方向矩的可见光与红外图像配准算法.基于最稳定极值区域提取异源图像中具有尺度和仿射不变特性的椭圆区域,利用聚类分割方法从中自动选取具有异源不变性的同质区域特征,用椭圆对称方向矩描述区域特征边界各方向上的相似程度,通过互相关性指标进行特征匹配,获取匹配特征对,利用匹配矫正策略减少误匹配.实验结果表明:较传统算法,进一步提高了可见光与红外图像关联特征的匹配效率,正确率超过了95%,计算时间缩短了近一半.基本满足图像匹配制导对匹配算法实时性好、匹配正确率高、抗干扰能力强等要求.     

点模式的概率松弛匹配法

文章提出了一种将谱图理论、特征点的局部特征和概率松弛法相结合的特征点匹配算法。该算法通过谱方法,求出特征点匹配的初始概率;利用特征点的结构特征和灰度特征,求得初始支持度;将初始概率、初始支持度与概率松弛迭代法相结合,获得匹配结果。实验结果表明,该方法能够达到较高的匹配效果。     

基于图像梯度信息强化的SIFT特征匹配算法改进

针对传统特征匹配算法匹配率低的问题, 提出一种基于图像梯度信息强化的尺度不变特征转换（SIFT）特征匹配算法的改进算法. 首先通过适当的梯度算子求出梯度图; 然后以特定权值将梯度图与原图融合, 归一化后对融合图像进行高斯模糊; 最后利用传统算法进行特征提取. 实验结果表明, 改进算法的视角、 旋转不变性明显优于原算法, 对亮度变化较大或有噪声的图像匹配率也略有提升, 有效提高了SIFT特征匹配算法的准确性.     

一种基于SIFT特征匹配的工件识别方法

为了解决平移、旋转、缩放和部分遮挡等复杂环境下的工件图像匹配识别问题,给出了一种基于SIFT(尺度不变特征变换)特征匹配的工件识别算法.该算法采用SIFT特征作为匹配特征,引入欧氏距离作为图像匹配的相似性度量,并采用设定阈值的方法剔除误配点.实验结果表明,该算法能有效解决具有平移、旋转、缩放和部分遮挡等情况下的工件匹配识别问题.     

基于优化ORB算法的图像角点特征匹配方法

针对传统ORB算法的图像角点特征匹配精度不高的问题,提出基于优化ORB算法的图像角点特征匹配方法;首先使用Shi-Tomasi算法检测图像角点特征,然后使用BRIEF和SURF相融合算法生成图像角点特征双描述子序列并使用随机投影原理进行降维,最后使用优化的匹配算法进行匹配,简称ShiTomasi-SURFORB算法,仿真实验通过统计角点特征数、角点特征匹配数、角点特征正确匹配数、角点特征匹配精度、角点特征匹配精度率、图像匹配时间和图像匹配时间率共7个指标进行分析;分析结果表明:ShiTomasi-SURFORB算法与传统ORB算法相比,在图像角点特征匹配时间方面提升了9.46%,但在图像角点特征匹配精度方面提升了8.88%,为图像角点特征匹配提供了一种更加均衡的解决方案。     

基于Harris尺度不变特征的图像匹配方法

文章针对图像自相似或具有对称性时SIFT匹配稳定性不高的问题,研究基于Harris尺度不变特征的图像匹配方法.为了获取更稳定的特征点,将SIFT特征描述方法引入到Harris尺度不变特征描述中,改进了基于Harris特征的匹配算法;结合简单高效的基于欧氏距离的双向匹配算法,去除了大部分的错误匹配,明显提高了匹配的稳定性...     

基于线图Q-谱的点模式匹配算法

针对大多数谱方法不能够较好地处理不同大小点集匹配的问题,提出了一种基于线图Q-谱的点模式匹配算法.首先,对相关点集构造赋权完全图,再对每个点利用与其关联的前k条最短边来构造线图;然后,根据线图构造无符号Laplacian矩阵,对其进行谱分解,并利用谱分解所获得的特征值(Q-谱)来表示点的特征,通过这些特征计算点之间的匹...     

由粗到精的三维等距模型对应关系计算

针对不同姿态下的三维等距模型对应关系计算问题,提出了一种基于初始谱植入的稠密对应关系计算方法。计算源模型与目标模型上各点的高斯曲率,利用空间一致采样算法获得一组数目相同的采样点,通过初始谱植入构建源模型与目标模型间的初始对应关系,使用空间一致采样法并结合二分图匹配算法迭代获取每一层的对应关系,利用贪婪优化算法进行优化,得到三维模型间的稠密对应关系。实验结果表明,以初始谱植入匹配算法计算得到的稀疏对应关系为基础,通过由粗到精的求解过程,能构建更为准确的稠密对应关系,并在一定程度上减小了等距误差。与已有算法相比,基于初始谱植入的稠密匹配算法适用于计算等距或近似等距的三维模型之间的对应关系;与单一使用测地距离度量相比,可以得到更加准确的稠密对应关系。     

一种自标签特征点异源图像目标检测算法

由于图像成像机理差别较大,现有的算法无法提取可见光与红外异源图像上的共有特征用来匹配,进而无法实现异源图像目标识别. 针对此问题,本文提出了一种基于自标签技术的深度学习特征点提取匹配算法. 算法通过设计一个粗特征检测器并在合成影像上进行训练,使得该特征检测器在不同图像上都具特征提取能力. 利用本文提出的自标签方法将异源图像中共有的特征点进行提取,从而解决了现有算法无法获取异源图像共有特征的问题. 并利用自标签结果进行特征点检测器和描述子的训练,最终通过匹配的特征点实现了异源图像间的实例目标识别. 本文采集了不同场景下的可见光-红外无人机影像作为测试数据. 在异源测试数据集上,选择了6种不同的先进算法与本文算法进行了对比试验. 实验结果表明,该算法较现有的6种先进算法能够提取到更多、更精确的异源图像共有特征,与其他测试算法相比在异源图像测试数据上的平均精度有了明显提升.      

基于Hadoop云平台的并行谱聚类算法的设计与实现

谱聚类(Spectral Clustering)是建立在谱图理论基础上的一种聚类算法.与传统的聚类算法相比,谱聚类能够在任意形状的样本空间上进行聚类且收敛于全局最优解.然而,实际问题中大规模数据集普遍存在,在使用谱聚类对大规模数据集进行聚类时,收敛速度变得十分缓慢,甚至无法在有效的时间内得到聚类结果.并行算法是针对大规模数据集进行处理的一种有效方法.基于Hadoop云计算平台实现大规模数据集的存储和处理是目前实现并行计算的一种高效解决方案.     

基于拉普拉斯图的谱特征的图像聚类研究

提出一种用拉普拉斯图的谱系数夹角谱特征来描述图像几何结构的方法,同时研究了基于图的谱聚类系统.首先将序列图像以角点的形式构成拉普拉斯矩阵;然后分解该矩阵,结合特征值和其特征向量计算图中各点的谱系数夹角谱特征;再以局部保持投影方法将这些向量内嵌到模式空间,并在其特征空间用模糊c-均值算法进行聚类分析.结果表明,以拉普拉斯图的谱系数夹角谱特征解决了图中各点在向量空间的分布及其对应关系,在模式空间进行的聚类分析是有效的.     

基于KCCA的特征匹配方法

特征匹配问题是计算机视觉和模式识别中一个关键步骤,在很多领域都有着重要的应用。借助核典型相关分析思想,提出了一种基于空间相关性的特征匹配方法,该方法通过核典型相关分析,将特征点集投影到核空间中,并将投影向量作为匹配特征,根据投影向量之间的相似性进行匹配。仿真实验结果表明,该算法优于基于谱分解的特征匹配算法,在图像含有噪声和存在结构误差的情况下,算法具有较高的匹配率。     

一种面向对象组件的特征提取与匹配方法

为了实现面向对象组件的计算机画定位与检索,定义了刻面、首记录特征、组件模式等概念来刻画组件的特征提取,设计了基于组件匹配度的组件搜索算法,该算法能够通过对组件继承空间和组装窨的启发式探索求取所需组件的最优覆盖集,这种基于分类和人工智能图搜索策略的组件匹配方法较自然地反映了面向对象组件的形成过程,具有较好的可操作性。     

基于核的有向强连通图计算机随机生成算法

针对图论算法研究和算法测试对随机生成有向强连通图的需求,在深入研究有向强连通图和极小有向强连通图的结构组成的基础上,提出了有向强连通图核的概念。参考有向连通图的随机生成算法,给出了一种有向强连通图的随机生成算法,并对该算法进行了测试。对具有上千个节点及上万条弧的强连通图的随机生成,采用该算法时间都在1 s以内,生成的结果能很好地应用于图论研究,以作为图论算法的随机测试用例。     

基于物体轮廓和前向预测的自适应窗匹配

针对用窗方法进行视差估计的问题,在详细分析了不同情况下窗大小对亮度差平方和（SSD）影响的基础上,根据立体图像内容的特点和自然界物体的性质,提出了基于物体轮廓和前向预测的自适应窗匹配方法,用于立体图像对对应像素点的视差估计,对一维亮度信号的仿真分析清楚地展示了该算法能在图像的各像素点迅速合理地调整窗大小,从而达到几乎在每一像素点的匹配窗尺寸参数都是最优的目标,与以前提出的自适应窗匹配法比较,该算法复杂度更低,最后,对立体图像信号的处理证明了同样的结果。