《采用黎曼度量的Hausdorff距离及其在图像匹配中的应用》.pdf

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《采用黎曼度量的Hausdorff距离及其在图像匹配中的应用》.pdf

第 40卷 第 2期 红外与激光工程 2011年 2月 Vo1.40NO.2 InfraredandLaserEngineering Feb.2011 采用黎曼度量的Hausdorff距离及其在 图像 匹配 中的应用 王 国刚 1,2.史泽林 1刘 云鹏 (1.中国科 学院沈阳 自动化研 究所,辽宁 沈阳 110016;2.中国科学院研 究生院,北京 100039) 摘 要:现有的基于Hausdorff距 离的边缘图像 匹配利用边缘的位置信 息,忽视 了边缘的其他有用信 息 为了提高基于边缘的图像 匹配的鲁棒性 ,提 出了一种基于黎曼度量的Hausdorff距 离(RM—HD)图 像匹配算法。通过边缘点的灰度和附近梯度信息构造 了边缘结构张量 ,由于结构张量具有流形结构 , 采用流形 的测地距 离来度量边缘结构张量 的距 离 ,用其对 Hausdorff距 离进行加权 ,设计 了图像 匹配 算法。分别用可见光和红外图像进行 实验,结果表 明:RM—HD算法在 匹配准确性、抵抗噪声干扰 、光照 变化等方面性能 良好 。 关键词 :图像 匹配 ; Hausdorff距 离 ; 边缘 结构 ; 结 构 张量 ; 黎 曼度 量 中图分类号 :TP391 文献标志码 :A 文章编号 :1007—2276(2011)02—0365—05 HausdorI1Fdistancebased on Riemannian metricand itsapplication in imagematching W ang Guogang,_.ShiZelin.Liu Yunpeng (1.ShenyangInstituteofAutomation,ChineseAcademyofSciences,Shenyang110016,China 2.GraduateSchooloftheChineseAcademyofSciences,Beijing100039,China) Abstract:TheexistingHausdorffdistancebased imagematchingmethodmainlyusesthelocationofedges, ignoringotherusefulinformationofedge.Inorderto improvetherobustnessofedge—based imagematching, anew mehtod ofimagematchingbased onHausdorffdistanceof Riemannianmetric (RM —HD)was proposed.The edge structure tensorwas constructed by intensity feature and edge gradient,since the sturcturetensorpossessed aRiemannian manifold,thedistancebetween structuretensorswasmeasured by thegeodesicdistanceonRiemannianmanifold.Then,theHD wasweightedbythestructuretensors.Finally, a image matching algorihtm based on RM —HD wasdesigned.Experimentalresultson visible imagesand inrfared imageshow htattheproposedRM —HD possessesgoodperfomr ance intermsofmatching accuracy, robustnesstorandom n

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