论文题目: 图像配准理论及其算法研究
论文类型: 硕士论文
论文专业: 信号与信息处理
作者: 王鑫
导师: 赵春晖
关键词: 图像配准,相位相关,控制点,模拟退火,图像镶嵌
文献来源: 哈尔滨工程大学
发表年度: 2005
论文摘要: 图像配准是图像处理的基本任务之一,用于将不同时间、不同传感器、不同视角及不同拍摄条件下获取的两幅或多幅图像进行(主要是几何意义上的)匹配。图像配准是多种图像处理及应用如物体辨识、变化检测、三维建模等的基础,配准效果将直接影响到其后续图像处理工作的效果。 图像形变可分为两类,引起图像失配的形变以及非图像失配原因的形变,图像配准的主要工作即选取适当的方法以适应前者并且尽量减小后者带来的影响。图像配准的方法很多,但目前没有哪一种方法可以适用于所有图像,因此针对所应用的图像找到适合其特点的配准方法是图像配准研究中的重点。 本文主要内容是对图像配准概念、意义以及常见配准方法、配准模型进行了分析,并回顾了传统的配准方法。其中重点是对本文采用的三种图像配准方法进行了研究。 首先通过分析基于控制点配准方法的原理,实现了两幅图像的配准。实验结果表明在ERDAS IMAGINE软件系统中采用基于控制点的配准方法可有效解决图像配准问题,而且具有较高的配准精度。 第二讨论了傅氏变换的相位相关技术对于具有平移,旋转和比例缩放的两幅图像在配准中的应用。同时提出了一种改进算法,通过在极坐标下将旋转角度和比例缩放因子转化为平移的形式,使相位相关方法的速度得到了改善,实验结果表明该方法可有效解决图像配准中的平移,旋转和比例缩放问题,而且具有较高的配准精度和运算效率。 第三对配准过程中的最优化算法进行了研究,提出了一种局部优化算法(单纯形搜索法)与全局优化算法(模拟退火算法)相结合的高效最优化算法,克服了配准过程中的局部极值问题,提高了求解速度与精度;本研究的创新之处在于对模拟退火法进行了改进,并结合局部优化算法(单纯形搜索法),提出了一种崭新、高效的全局最优化算法。实验结果表明,无论在配准的速度、精度,还是鲁棒性方面都能够满足实际应用的需求。
论文目录:
第1章 绪论
1．1 课题的目的和意义
1．2 图像配准的研究现状
1．2．1 遥感图像和图像配准
1．2．2 图像配准国内外发展现状
1．3 课题内容及重点难点
1．3．1 课题内容
1．3．2 课题重点
1．3．3 课题难点
1．4 开发工具简介
第2章 图像配准预处理
2．1 几何纠正概论
2．2 几何纠正的一般方法
2．2．1 多项式近似法
2．2．2 表面拟和纠正方法
2．2．3 局部加权平均表面拟合方法
2．3 本文采用的几何纠正方法
2．4 本章小结
第3章 图像配准方法研究
3．1 图像配准简介
3．2 图像配准理论
3．2．1 图像配准的数学模型
3．2．2 图像变换
3．3 图像配准方法
3．3．1 基于灰度信息的图像配准方法
3．3．2 变换域的图像配准方法
3．3．3 基于特征的配准算法
3．3．4 基于控制点的图像配准方法
3．3．5 如何使用 ERDAS IMAGINE进行图像配准
3．3．6 基于弹性模型的方法
3．4 本章小结
第4章 基于傅氏变换的图像配准方法
4．1 变换域的图像配准方法
4．2 实验结果及讨论
4．3 本章小结
第5章 求解配准最优变换参数的最优化算法研究
5．1 优化问题的提出
5．2 优化问题的定义
5．3 配准参数求取的优化方法介绍
5．4 局部优化算法原理
5．4．1 牛顿型方法及改进牛顿方法
5．4．2 单纯形搜索法
5．5 优化问题的解决
5．5．1 模拟退火法(Simulated Annealing ，SA)
5．5．2 模拟退火参数的确立及其步骤
5．5．3 改进的模拟退火法
5．6 单纯形-模拟退火算法
5．7 算法验证
5．8 本章结论
第6章 图像配准后处理
6．1 重采样理论
6．2 图像镶嵌
6．3 实验结果
6．4 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果
致谢
发布时间: 2005-10-21
参考文献
- [1].基于尺度不变特征的多源遥感影像配准[D]. 倪希亮.山东科技大学2010
- [2].多源遥感图像配准与识别方法研究[D]. 张谦.北方工业大学2015
- [3].遥感图像多分辨率配准和融合方法的研究[D]. 滕凯风.复旦大学2008
- [4].基于种群增量学习的遥感图像多特征融合配准研究[D]. 祁艺.西安电子科技大学2017
- [5].基于小波变换的图像配准方法研究[D]. 伍君.湖南大学2005
- [6].基于视觉显著特征的红外和可见光图像配准[D]. 吴飞红.西安电子科技大学2015
- [7].基于特征的多源遥感图像配准研究[D]. 曹俊.中国科学技术大学2010
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- [9].基于特征的遥感图像配准方法研究[D]. 陈凯.西安电子科技大学2014
- [10].多传感器信息融合中的偏差配准问题研究[D]. 陈舜乾.南京理工大学2010
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