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.     

基于相似度模型耦合角度制约规则的图像匹配算法

为了克服当前图像匹配方法主要通过测量距离的方法来实现图像匹配,忽略了图像间的相似度,导致算法存在错误匹配较多以及鲁棒性较差的问题。本文提出了基于相似度模型耦合角度制约规则的图像匹配算法。采用FAST检测方法对图像特征进行检测,快速获取鲁棒特征点,以改善算法的匹配正确率。随后,利用SURF特征描述机制,通过计算特征圆域内的Haar小波响应值,对特征点进行描述。引入结构相似度SSIM(structural similarity index measurement)模型,将其与欧氏距离模型相结合,构造相似度模型,从结构相似度与测量距离两方面出发,将特征点进行粗匹配。最后,利用特征点的余弦关系,求取特征点间角度,建立角度制约规则,对粗匹配结果完成优化。实验结果显示:与典型的匹配方法相比,该算法具有更好的匹配性能较好,在多种几何变换下仍具有理想的匹配精度。     

基于尺度制约规则耦合距离约束的图像匹配算法

为了提高图像的匹配精度及其鲁棒性,本文提出了基于尺度制约规则耦合距离约束的图像匹配算法.首先,采用箱式滤波器对高斯函数二阶偏导进行逼近,对特征点进行检测;同时,利用特征点对应的空间尺度来建立尺度制约规则,剔除伪特征点.然后,以特征点为中心,形成圆形区域,计算其Haar小波响应,获取特征点的主方向以及特征向量,形成特征描述子.随后,利用特征点的尺度相似性以及角度相似性来建立空间相似法则,完成特征点的匹配.最后,利用特征点欧氏度量的结果,建立距离约束模型,对匹配特征点之间的距离进行约束,剔除错误的匹配特征点.实验结果显示,与当前图像匹配算法相比,本文算法匹配的图像具有更好的匹配准确度及匹配精度.     

结合空间金字塔局部特征的谱匹配算法

为提高基于谱分解的图像匹配算法的匹配精度,通过对中心对称局部二值模式(CS-LBP)进行修正,并引入空间金字塔尺度划分方法,获取图像局部特征描述向量;并以此向量之间相似性作为度量方式,重构邻接矩阵,通过谱分解获取特征点匹配关系.通过对比实验,结果表明,该算法匹配精度较高.     

基于有向超图的图像匹配算法

为了提高复杂变换下图模型的匹配精度,提出了一种基于有向超图的图像匹配算法.该算法首先分别在两个待匹配的特征点集中构造3一致超图,计算每条超边所包含三元组的权值,然后利用这些权值来构造加权邻接张量,最后通过凸凹松弛算法实现图像匹配.模拟和真实图像的实验结果表明,文中算法能够获得更高的匹配精度,对于复杂变换的图像也有很好的匹配效果.     

基于局部锐度分布耦合核典型相关分析的图像匹配算法

提出了基于局部锐度分布耦合核典型相关分析的图像匹配算法.首先引入Forstner算子对特征点进行精确提取;随后计算每个特征点对应的锐度值,从而构造局部锐度分布模型,生成低维度的特征描述子;接着引入归一化互相匹配策略(Normalized Cross Correlation,NCC),完成特征点的匹配,增强算法的鲁棒性;最后基于核典型相关分析(Kernel Canonical Correlation Analysis,KCCA)技术,建立归一化距离函数,对匹配特征点进行提纯,剔除误匹配点.仿真实验结果表明:与当前图像匹配算法相比,本文算法不仅具有较高的匹配精度及较强的鲁棒性,而且还具有较高的匹配效率.     

一种基于形状信息描述的图像特征匹配算法

针对已有匹配方法匹配特征点少、图像匹配精度低的问题,提出一种基于边缘形状描述子的图像特征匹配算法。该算法首先利用曲线凸性将图像边缘分割为近似直线段组,再将连接多个直线段的点定义为关键点,将关键点周围直线段组定义为形状特征包,最后利用局部形状特征包中所有点集相对其几何中心的位置关系分布形成描述子。实验结果表明：该算法的图像匹配正确率均高于SIFT算法和Shape Context算法,且对噪声问题不敏感,可应用于基于Hough变换的物体检测。     

基于SIFT的新特征提取匹配算法

针对传统的图像匹配算法特征点不稳定和匹配时间慢的问题,提出了一种改进的尺度不变特征变换(SIFT)图像匹配算法。首先对传统的Harris角点构造高斯多尺度空间,使角点具备多尺度不变性;然后采用Canny边缘提取算法修饰Harris角点以增加稳定特征点数量;最后构造SIFT特征描述符,计算多幅图像中对应特征点描述子的欧式距离,完成特征点对的匹配。实验结果表明:相比于传统的SIFT算法和SURF算法,研究所提出的方法能够有效地提高特征点匹配精度,减少图像匹配时间。     

基于多种几何约束的图像误匹配剔除算法

尺度不变特征变换SIFT由于其良好的性能在图像匹配中具有广泛应用,但传统的SIFT特征匹配结果中仍然会包含不少的错误匹配.提出了一种基于多种几何约束的误匹配剔除算法,该方法利用匹配点对之间多种几何约束的组合来识别并剔除错误的匹配,具体包括方向角算法、邻域信息算法、点线距离算法和局部相似三角形算法.实验结果证明:这一基于组合策略的方法能有效地剔除错误匹配,并且极大限度地保留正确匹配.     

一种基于递增权值函数的图像谱的匹配算法

文章提出了一种基于递增权值函数的图像谱的匹配算法,利用递增权值函数,分别对2幅待匹配图像的特征点构造Laplace矩阵,其次进行SVD分解;通过分解后的矩阵特征值和特征向量,寻找匹配矩阵,根据匹配矩阵的特征信息,实现2幅图像特征点之间的匹配;通过对Laplace矩阵和邻接矩阵比较实验,表明了Laplace谱能使发生刚体变换前后的图像获得更高的匹配精度,递增权值函数的Laplace谱比欧式距离的Laplace谱匹配精度要高。     

基于有序点集距离的形状匹配算法

针对基于豪斯多夫距离的匹配算法存在时间复杂度高、较难处理部分匹配和无法精确对位等问题,提出了一种改进的基于有序点集距离的形状匹配算法.该算法利用轮廓点集的有序性,动态计算点集之间的匹配关系.算法首先计算曲线的轮廓点曲率,并根据匹配代价作出匹配矩阵,然后基于匹配矩阵的连通情况来判断2幅图像是否匹配,最后依据最短连通路径附近的像素点分布来确定最终的匹配点.实验证明,本算法能加快匹配速度,较好地处理部分曲线匹配,并能确定匹配轮廓点到点的一一对应关系.     

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...     

基于角点检测的图像匹配算法及其在图像拼接中的应用

研究了图像匹配与图像角点匹配之间的关系．并在此基础上提出一种基于角点检测的图像匹配算法，成功地应用于图像拼接中．该算法将角点作为图像的特征点，并通过角点值、邻域角点数、角点间距及参数一致性等4个指标对角点集进行逐级筛选，有效地剔除了不匹配的角点，保证了匹配精度，同时避免了传统算法中进行模板匹配的繁重计算，大大提高了匹配速度．图像拼接实验验证了本文算法的快速、准确和稳定的特性．     

基于ORB特征的图像误匹配剔除算法研究

针对随机抽样一致算法在误匹配剔除时存在稳定性不足、效率较低等问题,提出一种粗剔除与精剔除相结合的误匹配消除算法.该算法首先利用最小距离法对特征点进行筛选获得初始匹配点集;然后通过计算特征点的相关性实现精剔除;最后将该算法应用于ORB-SLAM2系统进行验证.试验结果表明,该算法可有效剔除误匹配特征点,获得匹配精度更高的...     

基于三角形区域仿射不变性的特征匹配算法

针对图像进行匹配时,若图像中存在相似的区域,且图像之间发生了大视角的仿射变化时,会产生大量误匹配的问题。提出了一种基于三角形区域仿射不变性的特征匹配算法:AIT-SIFT;此算法首先构造扇形描述符,利用平均KL距离得到候选匹配特征点集;再通过互惠最佳匹配策略来构造仿射不变量,利用此不变量,对候选匹配点集进行筛选。实验结果显示,AIT-SIFT算法不仅可以提供足够多的正确匹配的特征点对;同时在查全率、精确度方面有明显提高。     

基于张量黎曼度量的序列图像匹配光流场计算方法

使用序列图像的灰度-时空张量描述子来描述图像特征,并在此基础上提出了一种基于张量黎曼度量的序列图像匹配光流场计算方法. 该方法使用张量的黎曼度量给出序列图像特征描述子间距离的定义,并使用改进的Hausdorff距离取代欧式距离来完成黎曼度量的计算,据此构造序列图像匹配相关函数,以提高图像在噪声及遮挡情况下的匹配能力;在上述基础上,给出匹配光流场算法. 仿真结果显示,该算法相对于传统基于微分的光流场计算方法（H-S算法,L-K算法）和传统的基于灰度的块匹配算法在计算精度、抗噪声等方面更有优势.      

模拟地形辅助的无人机倾斜摄影测量图像匹配

针对传统无人机摄影测量中基于位置的图像匹配方法存在的误匹配和不充分匹配问题,提出一种模拟地形辅助的无人机倾斜摄影测量图像匹配方法.该方法通过程序模拟生成测区的地面采样点集,利用采样点集和无人机POS数据,基于严格的成像模型确定影像间准确的匹配关系,并根据准确的匹配关系实现图像匹配和POS辅助全自动空中三角测量.实验结果表明:本研究提出的模拟地形辅助图像匹配方法解决了基于位置的图像匹配方法引起的误匹配和不充分匹配问题,使倾斜影像定向的成功率提高至100%,将倾斜影像的POS辅助全自动空三定位精度提高了1.4～3.6倍.     

基于双尺度SIFT描述符及搜索区域限制的图像匹配算法

针对尺度不变特征变换(SIFT)算法的匹配结果存在大量的错误匹配点对,提出一种基于双尺度SIFT描述符及搜索区域限制的图像匹配算法(DSLSR-SIFT).该方法使用双尺度描述符来计算初始匹配点集,然后加入局部搜索区域限制条件在初始匹配点集中剔除偏离区域限制条件较大的点对从而得到提炼的匹配结果.最后,利用随机抽样一致性(RANSAC)算法进行评估两种算法的匹配结果.实验结果表明,本方法比SIFT算法在匹配正确率上平均提高了17%左右,显著地提高了匹配精度.     

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.