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图像特征提取及目标匹配的理论和方法研究

文献类型:学位论文

作者张志佳
学位类别博士
答辩日期2006-01-15
授予单位中国科学院沈阳自动化研究所
授予地点中国科学院沈阳自动化研究所
导师史泽林 ; 黄莎白
关键词特征提取 边缘特征匹配 区域特征匹配 代数特征匹配 相关跟踪
其他题名Research on the Methods of Feature Extracting and Target Matching
学位专业模式识别与智能系统
中文摘要图像匹配作为图像处理及模式识别领域的一个基础问题,在光学制导、遥感测量、机器视觉、目标识别以及工业检测等领域都有广泛的应用。图像匹配的难点在于图像本身复杂多变、图像中存在运动目标以及各种成像过程中的畸变。寻找适应性强、精度高、计算速度快的匹配算法一直是当前的研究热点。本文以中国科学院知识创新工程项目“成像制导信息处理及平台控制新技术研究”为课题背景,结合实际成像制导项目要求,在对现有图像匹配方法深入分析的基础上,对边缘点特征、区域特征和代数特征进行了深入研究,给出了相应的特征提取方法和匹配算法。第一部分给出了图像匹配的数学模型并讨论了其发展现状。从特征空间、相似性测度、搜索策略这三个基本要素出发,阐述了图像匹配的基本过程及其影响因素。第二部分研究了预处理范畴上的图像去噪算法。提出了一种自适应确定图像傅立叶频域中条带成分的方法,从而有效去除图像中的条带噪声;结合基于奇异值分解的图像重构理论,建立了一个使最优去噪图像为能量函数最小解的能量模型,给出了一种针对高斯噪声的自适应图像去噪算法。第三部分研究了基于边缘点特征的匹配算法。针对边缘提取并二值化后的点特征图像,定义了一种新的距离函数以用于图像相关匹配。针对使用Hausdorff距离进行点集匹配时需要较大计算量这一缺点,提出了一种基于“搜索窗”的搜索算法来减少在不必要的位置上进行点集的Hausdorff匹配运算,从而提高了运算速度。第四部分研究了基于区域特征的匹配算法。提出了一种改进的基于势函数聚类的多阈值图像分割算法,以有效地提取图像的区域特征。在此基础上,对不同位置的目标区域,建立了一种不同隶属度的区域模板相关匹配方法并给出了实验结果。第五部分研究了基于代数特征的匹配算法。奇异值是对图像矩阵进行分解后提取出的一种代数特征,本文研究了奇异值分解与主成分分析之间的关系,证明了在正定对称矩阵条件下两者的等价性关系;提出了一种基于奇异值向量的目标匹配和跟踪算法;针对末制导过程中逼近目标时的尺度放大,定义了一个奇异值缩放不变特征,并据此提出了一种自适应相关匹配算法。
索取号TP391.4/Z36/2005
语种中文
公开日期2012-08-29
分类号TP391.4
源URL[http://ir.sia.ac.cn/handle/173321/9509]  
专题沈阳自动化研究所_光电信息技术研究室
推荐引用方式
GB/T 7714
张志佳. 图像特征提取及目标匹配的理论和方法研究[D]. 中国科学院沈阳自动化研究所. 中国科学院沈阳自动化研究所. 2006.

入库方式: OAI收割

来源:沈阳自动化研究所

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