基于全局和局部特征融合的图像匹配算法研究.pdfVIP

学兔兔 第37卷 第 1期 仪 器 仪 表 学 报 Vo1．37No．1 2016年 1月 ChineseJournalofScientificInstrument Jan．2016 基于全局和局部特征融合的图像匹配算法研究冰 朱奇光 ，张朋珍 ，李昊立 ，詹贤娇 ，陈 颖 (1．燕山大学信息科学与工程学院 秦皇岛 066004；2．燕山大学电气工程学院 秦皇岛 066004； 3．河北省特种光纤与光纤传感重点实验室 秦皇岛 066004) 摘 要：针对移动机器人视觉同时定位与地图构建过程中图像处理速度慢以及特征点匹配实时性和准确性差的问题，提出基于 颜色特征和改进SURF算法融合的图像匹配算法。首先，采用颜色特征对图像序列进行粗匹配 ，选取与测试图像最相近的5幅 图像作为待匹配图像；其次，改进SURF算法，用Krawtchouk矩对采用Hessian矩阵获取的关键点进行描述，计算关键点的梯度 方向和幅值，得到新的特征向量，对待匹配图像提取改进 SURF特征再与测试图像进行精确匹配，得到最佳匹配图像 ，此匹配算 法提高了移动机器人图像处理的速度和精度。实验结果表明，改进算法的误匹配率降低 10％左右，程序运行时间减少，在可靠 性得到保证的同时适应于实时性应用。 关键词 ：vSLAM；图像匹配 ；SURF；Krawtchouk矩不变量；HSV 中图分类号：TP242 文献标识码：A 国家标准学科分类代码：520．20 Investigationontheimagematchingalgorithm based on globaland localfeaturefusion ZhuQiguang ，ZhangPengzhen，LiHaoli，ZhanXianjiao，ChenYing (j．InstituteofInformationScienceandEngineering，YanshanUniversity，Qinhuangdao066004，China； 2．InstituteofElectricalEngineering，YanshanUniversity，Qinhuangdao066004，China； 3．KeyLaboratoryforSpecialFiberandFiberSensorofHebeiProvince，YanshanUniversity，Qinhuangdao066004，China) Abstract：Aimingattheproblemsofslow imageprocessingspeed，poorreal—timecapabilityandaccuracyoffeaturepointmatchingin mobilerobotvision-basedSLAM．ThepaperproposesanovelimagematchingmethodbasedoncolorfeatureandimprovedSURFalgo- rithm．Firstly，colorcharacteristicsisadoptedtoroughlymatchtheimagesequences，andfiveimagesmostsimilartothetestimagerae selectedastheimagetobematched．Then，theSURFalgorithm isimproved，theKrawtchoukmomentisadoptedtodescribethefeature pointsobtainedusingt