基于特征的圖像匹配算法論文

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1、基于特征的圖像匹配算法畢業(yè)論文目錄前言1第1章緒論2第1.1節(jié)課題的研究背景2第1.2節(jié)圖像匹配的概述41.2.1圖像匹配的概念41.2.2影響圖像匹配的主要因素5第1.3節(jié)圖像匹配的研究現(xiàn)狀5第2章圖像匹配的幾種算法7第2.1節(jié)基于像素灰度相關(guān)的匹配算法7第2.2節(jié)基于特征的匹配算法92.2.1特征點(diǎn)的描述102.2.2特征點(diǎn)的提取算法11第2.3節(jié)基于邊緣特征的匹配算法132.3.1Roberts邊緣檢測(cè)算子132.3.2Sobel邊緣檢測(cè)算子132.3.3Prewitt邊緣檢測(cè)算子142.3.

2、4Canny邊緣檢測(cè)算子14第2.4節(jié)基于其它理論的圖像匹配162.4.1基于小波變換的圖像匹配算法162.4.2其它理論的圖像匹配18第3章基于灰度的圖像匹配仿真2065第3.1節(jié)基于灰度圖象匹配20第3.2節(jié)灰度圖像模板圖的獲取和匹配仿真21第3.3節(jié)灰度圖像旋轉(zhuǎn)后匹配仿真23第3.4節(jié)灰度圖像加噪后的匹配仿真24第4章基于邊緣圖像特征的匹配仿真27第4.1節(jié)基于邊緣圖像特征的匹配27第4.2節(jié)基于邊緣特征的圖像匹配理想情況下的仿真28第4.3節(jié)加入噪聲后基于邊緣特征的圖像匹配的仿真30第4.4

3、節(jié)基于邊緣圖像旋轉(zhuǎn)后的匹配仿真32第5章基于一階特征點(diǎn)的圖像匹配仿真33第5.1節(jié)一階特征點(diǎn)的定義33第5.2節(jié)一階特征點(diǎn)的尋找與匹配仿真35第5.3節(jié)加入噪聲的一階特征點(diǎn)圖像匹配仿真38第5.4節(jié)旋轉(zhuǎn)后的一階特征點(diǎn)匹配仿真39結(jié)論41參考文獻(xiàn)42致謝44656565第1章緒論數(shù)字圖像處理是通過(guò)計(jì)算機(jī)對(duì)圖像進(jìn)行去除噪聲、增強(qiáng)、復(fù)原、分割、提取特征等處理的方法和技術(shù)。數(shù)字圖像處理的產(chǎn)生和迅速發(fā)展主要受三個(gè)因素的影響：一是計(jì)算機(jī)的發(fā)展；二是數(shù)學(xué)的發(fā)展；三是廣泛的農(nóng)牧業(yè)、林業(yè)、環(huán)境、軍事、工業(yè)和醫(yī)學(xué)等方面

4、的應(yīng)用需求的增長(zhǎng)。數(shù)字圖像處理的發(fā)展從20世紀(jì)20年代初的應(yīng)用于改善倫敦和紐約之間海底電纜發(fā)送的圖片質(zhì)量，到20世紀(jì)70年代圖像處理主要和模式識(shí)別及圖像理解系統(tǒng)的研究相聯(lián)系。發(fā)展到現(xiàn)在，數(shù)字圖像處理已從一個(gè)專門(mén)的研究領(lǐng)域變成了科學(xué)研究和人機(jī)界面中的一種普遍應(yīng)用的工具。圖像匹配技術(shù)是數(shù)字圖像處理領(lǐng)域的一項(xiàng)重要研究，并已在計(jì)算機(jī)視覺(jué)、虛擬現(xiàn)實(shí)場(chǎng)景生成、航空航天遙感測(cè)量、醫(yī)學(xué)影像分析、光學(xué)和雷達(dá)跟蹤、景物制導(dǎo)等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。圖像匹配是圖像處理的一個(gè)基本問(wèn)題。簡(jiǎn)單地說(shuō)，圖像匹配就是找到兩幅不同圖像之

5、間的空間位置關(guān)系。對(duì)同一物體或場(chǎng)景使用不同的傳感器、在不同的光照條件下以不同的攝像位置和視角獲得的圖像一般都會(huì)不同，其差異可能表現(xiàn)為不同的分辨率、不同的灰度屬性、不同的位置平移和旋轉(zhuǎn)、不同的大小縮小和放大、以及其他的非線性變化部分物體被遮擋等。第1.1節(jié)課題的研究背景65當(dāng)今社會(huì)是信息社會(huì)，各種媒體各種工具相互交存于社會(huì)的方方面面，而圖像在其中又占據(jù)了極其重要的地位。圖像具有包含信息量大、直觀、容易理解以及吸引人注意等優(yōu)點(diǎn)，是人們感知和認(rèn)識(shí)外部的重要載體，人們生活中離不開(kāi)圖像。圖像可以分為模擬圖像和

6、數(shù)字圖像之分。模擬圖像一般用照相機(jī)等來(lái)獲取，模擬圖像可以用一個(gè)連續(xù)函數(shù)來(lái)描述，所以模擬圖像也可以成為：連續(xù)圖像處理。其主要過(guò)程主要借助各種設(shè)備對(duì)圖像進(jìn)行加工處理。但是模擬圖像有處理精度太差，處理方式也不夠靈活，處理時(shí)間過(guò)長(zhǎng)等缺點(diǎn)。數(shù)字圖像是用二進(jìn)制來(lái)表示圖像的，是離散的數(shù)據(jù)集，可以通過(guò)數(shù)碼相機(jī)等數(shù)字設(shè)備來(lái)獲取。數(shù)字圖像處理的是數(shù)字圖像，即是由一組具有顏色、亮度等像數(shù)點(diǎn)的集合。數(shù)字圖像的特點(diǎn)決定了其靈活性，并且以強(qiáng)大的功能成為現(xiàn)階段圖像處理技術(shù)的主流。數(shù)字圖像處理的主要應(yīng)用領(lǐng)域包括：(1)圖像傳輸、電

7、視會(huì)議、電視電話、視頻和多媒體系統(tǒng)等等。(2)軍事、公安、檔案等其它方面的應(yīng)用軍事目標(biāo)的偵察、制導(dǎo)和警戒系統(tǒng)、自動(dòng)火器的控制及反偽裝；公安部門(mén)的現(xiàn)場(chǎng)照片；指紋、手跡、印章、人像等的進(jìn)一步處理和辨識(shí)；歷史文字和圖片檔案的修復(fù)和管理；以及其它方面圖像信息的顯示、記錄、處理和文字自動(dòng)識(shí)別等。(3)遙感分航空遙感和航天遙感。遙感圖像需要用圖像處理技術(shù)加工處理并提取有用的信息?？捎糜诘刭|(zhì)、礦藏勘探和森林、水利、海洋、農(nóng)業(yè)等資源的調(diào)查；自然災(zāi)害預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)；環(huán)境污染監(jiān)測(cè)；氣象衛(wèi)星云圖處理以及用于軍事目的的地面目標(biāo)識(shí)

8、別。(4)數(shù)字圖像處理還應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)中的產(chǎn)品質(zhì)量檢測(cè)、生產(chǎn)過(guò)程的自動(dòng)控制、計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與制造、醫(yī)學(xué)和農(nóng)業(yè)等各個(gè)方面。圖像匹配是圖像處理的一個(gè)基本問(wèn)題，用于將不同時(shí)間、不同傳感器、不同視角及不同拍攝條件下獲取的兩幅或多幅圖像進(jìn)行匹配，其最終目的在于建立兩幅圖像之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系，確定一幅圖像與另一幅圖像的幾何變換關(guān)系式，用以糾正圖像的形變?？偟膩?lái)說(shuō)圖像匹配就是找到兩幅不同圖像之間的空間位置關(guān)系。圖像匹配技術(shù)是實(shí)現(xiàn)圖像融合、圖像校正、圖像鑲嵌以及目標(biāo)識(shí)別與跟蹤的關(guān)鍵步驟之