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。     

基于改进KAZE特征的合成孔径雷达匹配算法

自主导航系统是高超声速飞行器自主控制性能的关键因素.合成孔径雷达(SAR)系统作为高超声速飞行器的关键导航设备,其获取的SAR图像受高超飞行器影响存在严重噪声干扰.在分析KAZE特征检测算法的基础上,针对KAZE算法计算复杂度高的问题,引入Fast Explicit Diffusion算法,设计了快速非线性尺度空间构建方法,并在此基础上提出了改进KAZE特征检测算法和基于改进KAZE算法的惯导/SAR组合导航景象匹配算法.通过仿真验证表明,提出的改进KAZE特征算法在保留KAZE算法噪声鲁棒性的同时,有效降低了KAZE算法的复杂度,其计算效率与SIFT算法相当,位置误差估计精度优于SIFT算法.     

一种改进SIFT的SAR与可见光图像配准算法

针对合成孔径雷达(synthetic aperture radar,SAR)图像与可见光图像配准存在特征点提取困难、匹配效率不高的问题,文章提出了一种基于非下采样Shearlet变换(non-subsampled shearlet transform,NSST)与改进的尺度不变特征变换(scale invariant feature transform,SIFT)结合的配准算法。该算法采用NSST变换来提取图像低频信息作为后续检测特征点的原始图像,在保证特征点提取数量的同时提升算法运行速度;选用Harris算子和指数加权平均值(ratio of exponentially weighted averages,ROEWA)边缘检测算法相结合的方法提取SAR图像特征点,改进传统SIFT算法在SAR图像特征点提取时鲁棒性较差的问题;采用快速近似最近邻搜索(fast library for approximate nearest neighbors algorithm,FLANN)与改进的随机抽样一致算法(random sampling consensus algorithm,RANSAC)完成特征点匹配与误匹配剔除。选用GF-1号与GF-3号图像作为实验数据,并与传统SIFT算法进行对比。结果表明,该算法在特征点提取数量与配准精度上相比于传统算法均有明显提高。     

一种改进的KAZE特征检测算法

特征点检测算法是图像匹配的基础,在机器视觉、飞机导航、图像拼接、三维重建等领域中得到了广泛的应用.其中基于非线性扩散的KAZE特征检测算法鲁棒性强、匹配率高,但实时性明显低于其他算法.针对以上问题,提出一种简单有效的改进KAZE算法.该算法通过改进特征点搜索策略、利用圆改进M-SURF特征向量描述方法并降维、引入余弦相似性度量等步骤来提高算法实时性.实验结果表明:改进后的KAZE算法在保证原算法鲁棒性、匹配率的基础上,减少了运行时间,增强了算法的实时性.     

基于改进Kaze特征匹配的低分辨人脸识别算法

针对普通算法难以提取低分辨人脸图像特征以实现人脸识别问题,探讨一种基于改进Kaze特征匹配的识别算法。首先,通过改进P-M扩散滤波中阈值和扩散函数来保留低分辨图像的边缘和细节,并利用加性算子分裂算法构造非线性尺度空间;其次,通过寻找不同尺度归一化后的Hessian矩阵局部极大值点来检测特征点,并使用M-SURF构造特征描述向量;最后,利用欧式距离进行特征向量的匹配实现识别分类。实验结果表明,与基于SIFT、SURF和普通Kaze特征匹配的算法相比,所探讨算法正确识别率更高,同时对噪声图像也有更好的鲁棒性。     

一种基于非线性尺度空间的ORB特征匹配算法研究

ORB(Oriented FAST and rotated BRIEF)特征描述算法具有旋转不变性、匹配速度快的特点,但没有解决尺度不变性、误匹配率高的问题。针对此缺陷,提出一种改进的ORB特征点匹配算法,完成特征点的检测、匹配以及剔除误匹配。改进算法首先借鉴了A-KAZE基于非线性扩散滤波构建尺度空间的方法;其次利用ORB特征检测子在所构建的非线性尺度空间进行特征点的检测;再次对采集到的特征点生成特征描述子;最后在使用Hamming距离匹配的基础上再对其结果采用PROSAC算法剔除噪声点。实验结果表明,改进后的算法相较于原ORB算法,有效地解决了ORB算法不具备尺度不变性的问题,且匹配精度大幅提高,适用于尺度变化较大且实时性高的环境,具有较好的工程意义。     

一种用于螺纹桶内壁图像拼接的匹配方法

针对传统螺纹图像匹配方法误匹配率高、难以实现图像拼接的问题,提出了基于尺度不变特征变换(SIFT)改进的匹配算法。先将采集图片进行枕形失真校正,在此基础上构建图像尺度空间,并在标定重叠区域内搜索高斯差分(DoG)金字塔的SIFT特征点。利用快速最近邻逼近搜索函数库(FLANN)匹配特征点,结合坐标比较和随机抽样一致性算法(RANSAC)进一步剔除误匹配,最终匹配正确率达到99%以上。实验结果表明:基于标定区域内的特征提取及匹配约束条件可提高匹配速度和精度。相比传统匹配方法,本文匹配方法对相似性较高的螺纹图像匹配具有鲁棒性和优越性,适用于螺纹桶内壁图像的全景拼接。     

基于改进SIFT算法的目标识别

针对目标识别过程中识别精度不高、实时性不好的问题,提出基于尺度不变特征转换(SIFT)算法的改进算法,该算法通过研究传统的SIFT算法特征匹配正确率不高、匹配耗时过长的问题,结合Harris算子角点检测特性提出改进,在高斯差分尺度空间内直接检测角点,使得提取的特征点数目减少,计算量降低,特征点提取的显著性提高;同时使用RANSANC方法进行特征匹配约束,减少误匹配,进一步提升目标识别的正确率。为了验证提出算法的有效性,通过MATLAB对算法在尺度变化和噪声等复杂情况下的匹配效果进行实验验证,结果表明,改进的SIFT算法匹配用时大大降低、误匹配较少,匹配正确率提高,具有较强的鲁棒性,可以准确识别目标,具有良好的目标识别能力。     

基于Harris角点与SIFT的快速图像匹配算法

针对基于局部特征的图像匹配算法,当图像发生较大的旋转变化时此算法会发生匹配率下降的问题,并且随着时间、场景、遮挡、光线的变化,图像的特征会发生模糊变化,这将严重影响匹配率,因此提出了一种基于Harris角点与SIFT的快速图像匹配算法,该算法用Harris检测图像的角点,在角点邻域内筛选SIFT特征点,并且利用高斯圆形窗口对筛选过的特征点建立低维描述子.该算法不仅具备了Harris算法的高稳定性而且兼顾了SIFT算法对于旋转变化较大的图像也有着高匹配率的特性.仿真结果表明,与SIFT算法相比,本文提出的算法不仅匹配速度快,而且在图像发生模糊变化、旋转变化的情况下可得到高匹配率.     

一种基于PCB板图像配准优化算法

为了提高PCB缺陷检测中的图像配准精度,文章提出一种结合梯度下降算法与随机抽样一致性(random sample consensus, RANSAC)算法的改进图像配准优化方法。对得到的灰度图像使用中值滤波去除噪声,通过拉普拉斯算子提取图像边缘来突出图像细节;使用尺度不变特征变换(scale invariant feature transform, SIFT)检测算法获取图像特征点并进行特征点匹配,通过匹配的特征点对之间的距离阈值来粗选出较强匹配点,使用改进的算法精选出强匹配点,同时算出基础图像变换矩阵;最后使用梯度下降法对基础图像变换矩阵进行拟合优化。实验结果表明,该算法在PCB板图像匹配过程中可以有效减少误匹配,并能得到准确的图像变换矩阵,且图像配准速度较快,能够满足实际工业现场检测要求。     

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...     

基于尺度空间理论的Harris角点检测

研究了一种基于尺度空间理论的Harris角点检测方法. 建立Harris函数的尺度空间表示, 检测每个尺度水平上的极值, 利用迭代算法验证每个尺度水平上LoG算子是否获得最大值, 从而得到特征角点的位置及其尺度. 该方法在保持Harris角点不受光照条件及摄像机姿态变化影响的同时, 还能检测出多尺度下的特征点. 通过实验验证该方法具有尺度不变特性, 适用于尺度变化较大的视觉系统.     

SIFT辅助角点匹配的快速图像匹配算法

采用Harris角点检测算法进行图像特征检测.使用快速SIFT图像匹配方法进行图像匹配并计算基础矩阵,去除误匹配点后用SIFT图像匹配的结果对Harris角点进行定位,并用ZNCC算法对角点进行增量匹配.该算法有效地弥补了SIFT图像匹配算法的特征点只分布于非边缘区域的问题,相比单纯SIFT算法可获得更多的匹配点,并且算法时间增加较少.     

无人飞行器双目视觉位姿估计算法改进与验证

针对无人飞行器(UAV)在未知复杂环境下的导航问题,提出一种基于双目视觉的UAV位置和姿态估计算法.利用基于非线性尺度空间的KAZE特征构建立体图像对的特征点检测与描述,用Knn算法进行特征点匹配,导出相机坐标系下特征点三维坐标,用随机抽样一致(RANSAC)算法与L-M迭代算法获得UAV姿态和位置估计值.实验验证结果表明,基于KAZE特征的UAV双目视觉位姿估计算法的准确性、实时性与可重复性好,能满足UAV实时导航要求.     

基于非线性尺度空间的航拍场景分类

针对尺度不变特征变换(Scale Invariant Feature Transform,SIFT)算法在航拍场景分类中提取特征时,易造成边界模糊和细节丢失且无法描述颜色信息的问题,结合视觉词袋模型,提出了非线性尺度空间下融合颜色特征的新型颜色风式特征检测子(Color-KAZE,C-KAZE).通过KAZE构造非线性尺度空间来检测特征信息;对颜色模型(Hue,Saturation,Value,HSV)非等间隔量化获取颜色量化矩阵,进而生成C-KAZE特征描述子;利用视觉词袋和空间金字塔匹配模型融合多特征.实验表明,该算法相比SIFT算法在场景分类准确率方面提高了约8%.C-KAZE描述子增强了KAZE的特征描述能力,突破了SIFT算法特征描述单一、边缘细节模糊的局限性,显著提升了无人机航拍图像的分类效果.     

尺度不变特征点提取

结合传统的角点检测算法,提出一种基于高斯金字塔匹配的尺度不变特征点提取算法PBSI,首先建立高斯金字塔,在每层图像中检测Harris角点,根据高斯尺度理论自上而下找到它们在不同层的对应点,所有层上都有的匹配点就是最终的尺度不变特征点.实验结果表明本文算法具有计算简单、抗噪声能力强、稳定性好的优点.     

基于改进ASIFT算法的遥感图像匹配

ASIFT算法是一种具备完全的仿射和尺度不变性的特征提取算法.但其存在一定的不足,如计算量大、匹配效率低、易出现重复特征等.针对这些不足,本文提出了一种改进的算法.该算法首先对多仿射造成的畸变图像进行模拟获得模拟图像,然后对模拟图像构建高斯阶梯(Zoser)图像金字塔,由24邻域极值点构成特征点,并确定特征点的尺度和方向,最后利用RANSAC算法剔除误匹配特征点对.通过对遥感图像匹配实验证明该算法效率较高,并能够适用于实时性要求较高的系统.     

大型工件测量系统中的快速图像拼接方法

根据大型工件测量系统中的图像拼接特点,提出了一种改进的模板匹配与特征提取相结合的高精度快速图像拼接算法.该算法对相邻的两幅图像采用多尺度Harris算子提取特征点,在第一幅图像中根据特征点的分布确定模板块,在第二幅图像中进行模板匹配找到匹配块,再基于特征提取在匹配块内进行对应特征点的计算,完成拼接.试验结果表明,该算法...     

一种多源多光谱遥感图像特征点匹配技术

 在多源多光谱遥感图像中,针对匹配图像的像素之间非线性变化而导致正确匹配点对下降的情况,提出了一种基于主成分分析的多源多光谱遥感图像特征点提取算法。利用尺度不变特征变换(SIFT)算法的基本原理,首先对两幅多源的多光谱遥感图像进行主成分变换,再用变换后各自的第一主分量图像作为待匹配图像;其次,在构建尺度空间时提高尺度参数并且在进行特征匹配时,利用尺度限制条件进行匹配,这样既能提高匹配精度又能提高运算速度;最后,采用随机抽样一致性算法剔除误匹配点。这种算法能减少多源多光谱遥感图像之间像素灰度值的非线性变化对特征点匹配的影响,提取到一定数量的正确匹配点对。通过实验对比分析,所提算法比通用算法有更高的精度和更好的适用性。     

基于旋转不变小波阈值的多尺度边缘检测

在自适应多尺度边缘检测算法中用旋转不变小波非线性阈值代替原来的高斯滤波做平滑,并对尺度指数采样产生尺度集合,以确定边缘像元的最佳尺度,得到基于旋转不变小波阈值的多尺度边缘检测算法.该算法避免了对原图像的过度光滑,用于检测边缘的最佳尺度与边缘存在的尺度空间范围相匹配.实验证明新算法检测的图像比较清晰,具有较高的信噪比,而且可以用来检测含少量白噪声图像.