基于特征的图像匹配算法毕业论文.doc

基于特征的图像匹配算法毕业论文 目录 前 言 1 第1章 绪论 2 第1.1节 课题的研究背景 2 第1.2节 图像匹配的概述 4 1.2.1图像匹配的概念 4 1.2.2 影响图像匹配的主要因素 5 第1.3节 图像匹配的研究现状 5 第2章 图像匹配的几种算法 7 第2.1节 基于像素灰度相关的匹配算法 7 第2.2节 基于特征的匹配算法 9 2.2.1特征点的描述 10 2.2.2特征点的提取算法 11 第2.3节 基于边缘特征的匹配算法 13 2.3.1 Roberts 边缘检测算子 13 2.3.2 Sobel边缘检测算子 13 2.3.3 Prewitt 边缘检测算子 14 2.3.4 Canny 边缘检测算子 14 第2.4节 基于其它理论的图像匹配 16 2.4.1基于小波变换的图像匹配算法 16 2.4.2其它理论的图像匹配 18 第3章 基于灰度的图像匹配仿真 20 第3.1节基于灰度图象匹配 20 第3.2节 灰度图像模板图的获取和匹配仿真 21 第3.3节 灰度图像旋转后匹配仿真 23 第3.4节 灰度图像加噪后的匹配仿真 24 第4章 基于边缘图像特征的匹配仿真 27 第4.1节基于边缘图像特征的匹配 27 第4.2节 基于边缘特征的图像匹配理想情况下的仿真 28 第4.3节 加入噪声后基于边缘特征的图像匹配的仿真 30 第4.4节 基于边缘图像旋转后的匹配仿真 32 第5章 基于一阶特征点的图像匹配仿真 33 第5.1节 一阶特征点的定义 33 第5.2节 一阶特征点的寻找与匹配仿真 35 第5.3节 加入噪声的一阶特征点图像匹配仿真 38 第5.4节 旋转后的一阶特征点匹配仿真 39 结论 41 参考文献 42 致谢 44 第1章 绪论 数字图像处理是通过计算机对图像进行去除噪声、增强、复原、分割、提取特征等处理的方法和技术。数字图像处理的产生和迅速发展主要受三个因素的影响一是计的发展二是数学的发展三是广泛的农牧业、林业、环境、军事、工业和医学等方面的应用需求的增长。应用于改善伦敦和纽约之间海底电缆发送的图片质量20世纪70年代图像处理主要和模式识别及图像理解系统的研究相联系。数字图像处理已从一个专门的研究领域变成了科学研究和人机界面中的一种普遍应用的具 第1.1节 课题的研究背景 、、、。 军事、公安、档案等其它方面的应用军事目标的侦察、制导和警戒系统、自动火器的控制及反伪装公安部门的现场照片指纹、手迹、印章、人像等的进一步处理和辨识历史文字和图片档案的修复和管理以及其它方面图像信息的显示、记录、处理和文字自动识别等。遥感分航空遥感和航天遥感。遥感图像需要用图像处理技术加工处理并提取有用的信息。可用于地质、矿藏勘探和森林、水利、海洋、农业等资源的调查自然灾害预测预报环境污染监测气象卫星云图处理以及用于军事目的的地面目标识别。工业生产中的产品质量检测、生产过程的自动控制、计算机辅助设计与制造、。 图像匹配就是把具有同一场景的两幅或多幅图像在空间上对准，进而确定它们之间变换关系的过程，这些图像可能是在不同时间、用不同传感器、从不同视角拍摄下来的。随着科学技术的发展，图像匹配不仅成为现代信息处理领域中一项十分重要的技术，而且是一些图像分析技术的基础，在许多方面有着重要的应用价值，如医学图像诊断、遥感数据分析、模式识别和计算机视觉等[2]。 (1)医学图像诊断：肿瘤检测、CT、MRI、PET 图像结构信息融合、数字剪影血管造影术等； (2)遥感数据分析：分类、定位和识别多谱段的场景信息、自然资源监控、核生长监控、市区增长监控等； (3)模式识别：目标物体运动跟踪、序列图像分析、稳像、特征识别、签名检测等； (4)计算机视觉：三维重建、目标定位、自动质量检测、虚拟现实等。 随着科学技术的发展，图像匹配己成为图像信息处理领域中一项非常重要的技术。现在约40％的机器视觉应用中需要用到图像匹配技术，所涉及的应用领域从上述几种应用扩大到工业检测的地形匹配、光学和雷达的图像跟踪、工业流水线的白动监控、工业仪表的自动监控、资源分析、气象预报、医疗诊断、交通管理、文字识别以及图像检索等。 图像匹配的研究涉及到多方面，包括图像采集、图像分割、图像处理、特征提取等方面，并且与计算机视觉、多维信号处理和数值计算方法紧密结合。它也是一些图像分析技术的基础。正因为图像匹配应用的广泛性，新的要求和新的应用逐步产生，使得图像匹配算法的研究逐步加深[3]。 第1.2节 图像匹配的概述 1.2.1图像匹配的概念 图像匹配是指通过一定的匹配算法在两幅或多幅图像之间识别同名点，如二维图像匹配中通过比较目标区和有哪些信誉好的足球投注网站区中相同大小的窗口的相关系数，取有哪些信誉好的足球投注网站区中相关系数最大所对应的窗口中心点作为同名点。