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基本信息
- 項(xiàng)目名稱：
- 基于尺度聚類仿射過濾的圖像拼接算法
- 小類：
- 信息技術(shù)
- 簡介：
- 本文提出一種基于尺度聚類的特征點(diǎn)仿射過濾方法及其相應(yīng)的拼接算法。利用圖像的SIFT特征點(diǎn)的位置和尺度作為向量，通過對不同尺度特征點(diǎn)進(jìn)行聚類分析具有較好穩(wěn)定性的全局仿射變換，通過改變換對匹配特征點(diǎn)進(jìn)行一致性過濾，并針對該方法的在圖像拼接時(shí)遇到的問題，構(gòu)建了一種基于網(wǎng)格覆蓋的拼接算法提高拼接擬合度和穩(wěn)定性，
- 詳細(xì)介紹：
- 由于圖片拍攝角度、相機(jī)參數(shù)和拍攝環(huán)境不同，局部匹配生成的仿射變換對會導(dǎo)致誤差較大的拼接。如何構(gòu)建一種方法，既能有效剔除錯(cuò)誤匹配點(diǎn)，也能找到較優(yōu)的全局匹配對，還能保持算法過濾匹配點(diǎn)數(shù)量的穩(wěn)定，是解決這一問題的關(guān)鍵。 本文通過實(shí)驗(yàn)對算法進(jìn)行測試，在實(shí)驗(yàn)過程中，為度量過濾結(jié)果穩(wěn)定性和邊緣拼接效果，本文采用特征點(diǎn)骨架圖和相應(yīng)的函數(shù)對拼接效果進(jìn)行量化，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明本文提出的算法在圖像拼接過程中具有較好的穩(wěn)定性和擬合度，具有較好的實(shí)用價(jià)值。
作品專業(yè)信息
撰寫目的和基本思路
- 提出一種基于尺度聚類的特征點(diǎn)仿射過濾方法及其相應(yīng)的拼接算法。本文利用圖像的SIFT特征點(diǎn)的位置和尺度組合成數(shù)據(jù)向量，通過對不同尺度特征點(diǎn)進(jìn)行聚類分析得到具有較好穩(wěn)定性的全局仿射變換，通過該變換對匹配特征點(diǎn)進(jìn)行一致性過濾，并對圖像拼接過程中出現(xiàn)的問題，構(gòu)建了一種基于網(wǎng)格覆蓋的拼接算法提高拼接擬合度和穩(wěn)定性。
科學(xué)性、先進(jìn)性及獨(dú)特之處
- 本文提出一種基于尺度聚類的特征點(diǎn)過濾方法對匹配特征點(diǎn)進(jìn)行過濾，使得在過濾過程中過濾后特征點(diǎn)不僅要有效剔除錯(cuò)誤匹配點(diǎn)，同時(shí)具備較好位置和數(shù)量的穩(wěn)定性以及分布的全局性。此外，在此基礎(chǔ)上本文還構(gòu)建了相應(yīng)的邊緣拼接的方法來提高圖像拼接穩(wěn)定性和擬合度。
應(yīng)用價(jià)值和現(xiàn)實(shí)意義
- 利用本文提出一種基于尺度聚類的特征點(diǎn)過濾方法對匹配特征點(diǎn)進(jìn)行過濾，使得在過濾過程中過濾后特征點(diǎn)不僅要有效剔除錯(cuò)誤匹配點(diǎn)，同時(shí)具備較好位置和數(shù)量的穩(wěn)定性以及分布的全局性。通過改變換對匹配特征點(diǎn)進(jìn)行一致性過濾，并針對該方法的在圖像拼接時(shí)遇到的問題，構(gòu)建了一種基于網(wǎng)格覆蓋的拼接算法提高拼接擬合度和穩(wěn)定性。圖像特征點(diǎn)對圖像進(jìn)行拼接成為目前商業(yè)和研究的主要方法。
學(xué)術(shù)論文摘要
- 提出一種基于尺度聚類的特征點(diǎn)仿射過濾方法及其相應(yīng)的拼接算法。本文利用圖像的SIFT特征點(diǎn)的位置和尺度組合成數(shù)據(jù)向量，通過對不同尺度特征點(diǎn)進(jìn)行聚類分析得到具有較好穩(wěn)定性的全局仿射變換，通過該變換對匹配特征點(diǎn)進(jìn)行一致性過濾，并對圖像拼接過程中出現(xiàn)的問題，構(gòu)建了一種基于網(wǎng)格覆蓋的拼接算法提高拼接擬合度和穩(wěn)定性，本文通過實(shí)驗(yàn)對算法進(jìn)行測試，在實(shí)驗(yàn)過程中，為度量過濾結(jié)果穩(wěn)定性和邊緣拼接效果，本文構(gòu)建了相應(yīng)的視覺和定量評價(jià)指標(biāo)來對比算法性能，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明本文提出的算法在圖像拼接過程中具有較好的穩(wěn)定性和擬合度，具有較好的實(shí)用價(jià)值。
獲獎情況
- 被《東北大學(xué)學(xué)報(bào)》錄用
鑒定結(jié)果
- 無
參考文獻(xiàn)
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同類課題研究水平概述
- 圖像拼接通常可分為基于特征點(diǎn)匹配方法[1,4]和基于像素灰度差最小化方法[2,3]。目前基于圖像特征點(diǎn)的拼接算法成為商業(yè)軟件采用的普遍方法，如Autostitch、Serif Panorama Plus、Autopano等。特征點(diǎn)研究中，早期Kitchen和Rosellfeld等提出的一種利用二階偏導(dǎo)數(shù)檢測角點(diǎn)[6]。Dreschler和Nage通過搜索高斯曲線的局部極值檢測特征點(diǎn)[7]，后來Forstnert提出了一種基于一階導(dǎo)數(shù)的角點(diǎn)檢測算子[8]，具有較好的魯棒性。1988年，C．Harris和M．J．Stephens提出了一種基于信號的點(diǎn)特征提取算子[9]，即經(jīng)典Harris算子，能夠高效提取圖像具有較好穩(wěn)定性的角點(diǎn)特征。其后Schmid等對特征點(diǎn)檢測和特征點(diǎn)穩(wěn)定性作了大量的實(shí)驗(yàn)分析和比較，提出了一種改進(jìn)的Harris算子[10]。1999年D．G．Lowe提出了具有里程碑意義的SIFT (Scale Invariant Feature Transform，簡記SIFT) 圖像局部特征描述算子[14]，這是一種基于尺度空間的，對圖像縮放、旋轉(zhuǎn)甚至仿射變換保持不變性，具有良好抗噪能力的圖像局部特征描述算子。如圖1所示，該方法通過高斯金字塔模擬多對尺度下的圖像，并構(gòu)建差分金字塔DoG(Difference of Gauss，簡記DoG)，檢測DoG金字塔下的極值點(diǎn)來獲取穩(wěn)定的特征點(diǎn)[15]。 利用圖像特征點(diǎn)對圖像進(jìn)行拼接成為目前商業(yè)和研究的主要方法。圖像拼接的核心問題是，如何從相互疊加圖片集的大量匹配特征點(diǎn)過濾掉錯(cuò)誤和不穩(wěn)定的特征點(diǎn)，以減少拼接過程中產(chǎn)生誤差較大仿射變換而導(dǎo)致擬合度較差的拼接。為解決這一問題，本文提出一種基于尺度聚類的特征點(diǎn)過濾方法對匹配特征點(diǎn)進(jìn)行過濾，使得在過濾過程中過濾后特征點(diǎn)不僅要有效剔除錯(cuò)誤匹配點(diǎn)，同時(shí)具備較好位置和數(shù)量的穩(wěn)定性以及分布的全局性。此外，在此基礎(chǔ)上本文還構(gòu)建了相應(yīng)的邊緣拼接的方法來提高圖像拼接穩(wěn)定性和擬合度。
