非规则碎片匹配关键技术的研究及实现

论文题目: 非规则碎片匹配关键技术的研究及实现

论文类型: 博士论文

论文专业: 航空宇航制造工程

作者: 周石林

导师: 廖文和

关键词: 非规则碎片,匹配,角点,散乱点,曲率,挠率

文献来源: 南京航空航天大学

发表年度: 2005

论文摘要: 在非规则碎片匹配问题中,由于碎片的数量非常巨大,繁重而乏味的重复工作使工作人员不堪重负,因此,如何把工作人员从重复的劳动中解脱出来就成为碎片复原问题之中的当务之急,如何用计算机实现匹配也就成为当前许多考古学家和犯罪学家研究的重要问题。本文在研究传统角点提取算法、传统匹配算法的基础上,提出了适合课题需要的平面碎片角点提取算法和平面碎片匹配算法,同时还对三维非规则碎片的匹配进行了探讨。本文的研究工作主要包括以下五个部分:首先介绍了边界提取的一般情况,以及几种典型的灰度图像的边界提取的算法,着重研究了散乱点的边界提取,针对目前散乱点边界提取缺少最小凸边算法情况做了补充和完善,从而完成灰度图像边界提取工作,使得所提取的边界适合于碎片匹配的下一步的工作;其次,研究了离散点的曲率逼近和角点提取算法,针对目前离散点曲率计算比较粗糙、不适合做碎片匹配曲率计算的情况,结合曲线插值方法,形成了一种新的曲率计算方法,研究了角点提取算法,分析了单尺度角点提取算法和多尺度角点提取算法各自的优、缺点,并且结合两种算法的优点构造了一种新的角点提取算法;然后,研究了目前国内外的平面非规则碎片匹配算法,针对目前匹配算法中计算量特别巨大的情况,以曲线的特征点的提取为基础,以曲线的不变量为手段,形成新的匹配算法,克服了以前碎片匹配算法中计算量很大的缺陷;接着,进行了平面非规则碎片匹配的原型系统的研究;最后,在研究三维曲线匹配的原理的基础上,提出了与曲线上的点的曲率和挠率密切相关的三个不变量,并且给出了基于特征点的三维非规则碎片的匹配算法。

论文目录:

第一章绪论

1.1 研究的背景、意义和课题来源

1.2 国内外研究状况

1.3 论文的内容及安排

第二章边界的提取技术

2.1 边界检测概述

2.2 边界模型和有关图像基础

2.3 常见的边界提取算子

2.4 关于边界提取的国内外的一些代表性的算法

2.5 散乱点边界的提取

2.5.1 提取边围线

2.5.2 一种基于扫描点的平面散乱点云最小凸边的提取算法

2.6 本章小结

第三章特征点的检测技术

3.1 角点的检测的概况

3.2 角点检测的准则

3.3 单尺度角点检测算法国内外研究概况

3.4 多尺度角点检测算法

3.4.1 卷积

3.4.2 角点检测的小波算法国内外研究的情况

3.4.3 通过曲率尺度空间的图像角点检测

3.4.4 一种准确的角点提取算法

3.4.4.1 多尺度的理论，平面曲线的形状表示

3.4.4.2 平面非规则曲线匹配的一个判定条件

3.4.4.3 一种多尺度角点提取算法

3.4.4.4 与其它角点检测算法的比较

3.4.5 多尺度角点的增强

3.5 本章小结

第四章碎片的匹配理论与技术

4.1 概述

4.2 常见的模式识别方法

4.3 模式识别方法国内外研究状况

4.4 一种重新组合二维碎片的多尺度方法

4.5 匹配的准则

4.6 基于角点的平面碎片匹配算法

4.7 匹配算法的比较

4.8 图象图形匹配中的误差

4.9 本章小结

第五章平面非规则碎片匹配系统的研究与实现

5.1 功能模板

5.2 系统的层次结构

5.3 菜单和实例

5.4 本章小结

第六章三维碎片的匹配

6.1 三维碎片匹配原理

6.2 三维碎片匹配研究概况

6.3 三维碎片匹配的技术研究

6.3.1 空间离散点曲率和挠率的计算

6.3.2 三维离散点的匹配的一个条件

6.3.3 三维非规则碎片的匹配算法

6.4 本章小结

第七章总结和展望

7.1 总结

7.1.1 本文研究工作要点

7.1.2 创新点

7.2 展望

致谢

攻读博士期间参加的主要科研工作

攻读博士学位期间发表的论文

参考文献

发布时间: 2005-07-08

参考文献

[1].无人机平台运动目标检测与跟踪及其视觉辅助着陆系统研究[D]. 张恒.国防科学技术大学2008
[2].计算机视觉中的相机标定相关问题研究与应用[D]. 周东生.大连理工大学2010

非规则碎片匹配关键技术的研究及实现

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