彩色伪随机编码图像的配准技术研究

摘要

图像配准是图像处理的基本任务之一，在基于单幅编码图像的重构系统中，由于摄像机视角等问题，在对大范围物体进行检测时，必须多次采集局部图像，然后进行配准拼接来完成测量。 本文对三维重构系统中的编码图像的配准技术进行了研究，并得出了两种方法：基于特征点的配准方法和基于编码图像特性的配准方法。本文详细论述了这两种方法的特点和适用性，并对两种方法做了配准实验和比较。 基于特征的图像配准方法是目前图像配准最常用的方法之一，其最大的优点在于能够将对整个图像进行的各种分析转化为对图像特征(特征点、特征曲线等)的分析。编码图像具有许多很明显的角点特征，将角点作为特征点进行配准取得很好的效果。本文通过对现有的特征提取方法进行分析，重点研究了点特征的常用提取方法，提出了采用结合Canny边缘检测的改进的Harris角点检测方法，取得了较好的效果。正确地选择配准准则同样影响着图像配准的效果，本文根据图像的特征采用了基于仿射变换模型的配准方法。 在对编码图像的研究中发现，编码图像具有很好的窗口特性和颜色特性，利用这两种特性得出了一种新的配准方法，此方法比普通的模版配准方法计算量要小的多，能够较好地实现快速、准确的配准。但其也有一些缺陷，如对待配准的图像有很多的限制，不能有旋转和缩放等。 实验表明，两种方法都对编码图像很好地进行了配准，满足了大范围物体三维重构中图像配准的要求。

目录

文摘

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论文说明：图表目录

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致谢

第一章绪论

1.1图像配准问题的背景

1.2图像配准技术研究现状

1.3彩色编码图像配准提出的背景

1.4本论文做的主要工作

第二章伪随机彩色编码图像

2.1三维重构系统简介

2.2彩色伪随机编码图像

2.2.1伪随机序列的产生

2.2.2彩色编码图像的窗口特性

2.2.3编码模板的颜色特性

2.3本章小节

第三章图像配准的理论和方法

3.1图像配准的理论

3.1.1定义

3.1.2几何转换模型

3.2图像配准的一般方法

3.2.1基于灰度信息的图像配准方法

3.2.2变换域的图像配准方法

3.2.3基于特征的配准算法

3.3本章小结

第四章基于特征点的彩色编码图像配准

4.1特征点的提取

4.1.1 Beaudet角点检测

4.1.2 SUSAN角点检测算法

4.1.3 Harris角点检测算法

4.2基于HARRIS角点探测的特征点检测

4.3特征点的匹配

4.3.1初始配准对的建立

4.3.2正确控制点对的查找

4.3.3加入正确的特征点对

4.4基于仿射模型的图像配准

4.5实验结果与分析

4.6本章小结

第五章基于其图像特性的彩色编码图像配准

5.1模版配准的概念

5.2算法讨论

5.3配准的具体实现

5.3.1图像的阈值化

5.3.2配准窗口模版的选取

5.3.3寻找配准区域

5.3.4进行颜色相关配准

5.4实验结果与分析

5.4.1炮弹图像的配准

5.4.2石膏人头图像的配准拼接

5.5两种配准方法的比较

5.6本章小结

第六章全文总结与展望

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文