自动图像配准算法研究

自动图像配准算法研究

论文摘要

自动图像配准是以自动化的方式实现对图像的高精度、高效率配准的综合性图像处理技术。作为图像处理的核心技术,自动图像配准是图像融合、图像重建、三维建模等的关键性技术之一,在工业、军事、科研等领域有着广泛的应用前景和极高的应用价值。本文详细探讨了图像配准中几何变换模型、特征检测匹配算法以及模型参数估计算法。为了满足高精高效的要求,本文对SIFT算法和RANSAC算法都做了大量修改。但自动图像配准不是这些算法的简单组合应用,它有着完整的体系结构。从系统的角度出发,本文引入了图像多尺度分析技术和相关区域分析技术,提出了“自下而上,逐层迭代,逐步求精”的思想。图像多尺度分析消除了图像中的细节信息,使得检测匹配的特征点更加稳定。相关区域分析检测待配准图像间的重叠区域,逐层迭代时只检测相关区域,使得自动配准更高效。综合运用这些图像处理技术,形成了完整有机的自动图像配准的体系结构。仿真实验结果表明,本文提出的自动图像配准算法的估算参数精度高,误差小,基本不受待配准图像尺寸影响。分组实验表明,自动图像配准算法的运行时间较直接配准方法有了极大的改进,实现了算法的高效率。故本文研究的自动图像配准算法基本实现了自动化、高精度、高效率的三大要求。

论文目录

  • 摘要
  • ABSTRACT
  • 第一章 绪论
  • 1.1 研究背景与技术现状
  • 1.2 本文工作与章节安排
  • 第二章 图像配准的变换模型
  • 2.1 模型概述
  • 2.2 简单变换
  • 2.3 刚体变换
  • 2.4 仿射变换
  • 2.5 投影变换
  • 2.6 模型的选择
  • 2.7 本章小结
  • 第三章 特征点的检测与匹配
  • 3.1 检测算法概述
  • 3.2 尺度不变SIFT 算法
  • 3.2.1 图像尺度空间的建立
  • 3.2.2 极值点的检测
  • 3.2.3 极值点的精确定位
  • 3.2.4 边缘极值点的剔除
  • 3.3 对SIFT 算法的改进
  • 3.4 特征点的匹配
  • 3.5 本章小结
  • 第四章 空间模型参数的估计
  • 4.1 参数估计算法概述
  • 4.2 RANSAC 理论基础
  • 4.3 迭代次数的估计
  • 4.4 概率q 的估计
  • 4.5 本章小结
  • 第五章 图像的自动配准
  • 5.1 自动配准体系结构
  • 5.2 多尺度分析技术
  • 5.3 相关区域分析技术
  • 5.4 仿真实验与结果分析
  • 5.4.1 仿真实验
  • 5.4.2 结果分析
  • 5.5 本章小结
  • 全文总结
  • 参考文献
  • 致谢
  • 攻读学位期间发表的学术论文与取得的其他研究成果
  • 相关论文文献

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