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如何进行高效的图像匹配和图像配准

如何进行高效的图像匹配和图像配准图像匹配和图像配准是计算机视觉领域中常见的任务,其目的是通过计算机算法将两幅或多幅图像进行比较,从而找出它们之间的相似性或者进行图像的对齐。
本文将介绍一些高效的图像匹配和图像配准的方法。
一、图像匹配图像匹配即是将一幅图像中的特征在另一幅图像中找到对应物体或者区域。
下面是一些常见的图像匹配方法:1.特征点匹配特征点匹配是最常见的图像匹配方法之一,它通过在图像中提取特征点,并计算特征点的描述子,然后使用某种度量来比较两幅图像的特征点,找出最相似的特征点对。
常用的特征点匹配算法包括SIFT、SURF和ORB等。
2.直方图匹配直方图匹配是一种基于图像全局颜色或纹理分布的匹配方法,它将图像的直方图进行比较,通过计算直方图之间的相似性度量来进行匹配。
直方图匹配适用于颜色和纹理信息较为明显的图像匹配任务。
3.模板匹配模板匹配是一种基于像素点灰度值的匹配方法,它通过将一个预定义的模板图像滑动或者扫描到待匹配图像上,计算模板和图像之间的相似性度量,从而找到最佳匹配位置。
模板匹配适用于物体检测和目标跟踪等应用场景。
4.特征描述子匹配特征描述子匹配是一种将图像中的局部特征点的描述子进行比较的匹配方法,它通过计算特征点描述子之间的相似性度量找到最佳匹配。
常用的特征描述子匹配算法包括基于二值描述子的BRISK和ORB,基于二进制描述子的BRIEF和FREAK,以及基于浮点数描述子的SIFT、SURF和AKAZE等。
二、图像配准图像配准是将两幅或多幅图像进行对齐,使得它们在空间上或者几何上具有一致性。
下面是一些常用的图像配准方法:1.特征点配准特征点配准是将两幅图像中的特征点进行对应的一种配准方法,它通过计算特征点的几何变换关系,然后将其中一幅图像进行变换,使得两幅图像的特征点对应一致。
常用的特征点配准方法包括RANSAC、LMS和Hough变换等。
2.像素级配准像素级配准是将两幅图像的像素进行一一对应的配准方法,它通过计算图像间的几何变换关系,然后将其中一幅图像进行变换,使得两幅图像在几何上对应一致。
测绘技术中图像配准和变换的原理与实践指南

测绘技术中图像配准和变换的原理与实践指南近年来,随着遥感和测绘技术的迅猛发展,图像配准和变换成为测绘工作的重要环节。
图像配准是通过对不同源的图像进行空间定位和相对准确的匹配,使得它们在地理坐标上具有一致性。
而图像变换则是利用数学方法将图像从一种坐标系统转换到另一种坐标系统,达到矫正和精确定位的目的。
本文将介绍图像配准和变换的原理与实践指南。
一、图像配准原理图像配准的主要原理是通过对两幅或多幅图像进行特征匹配,找到它们之间的对应关系,进而确定它们的空间位置和姿态。
常用的特征匹配方法包括兴趣点匹配、线特征匹配和区域特征匹配等。
1. 兴趣点匹配兴趣点匹配是一种基于特征点的图像配准方法,通过在图像中提取出具有显著特征的兴趣点,并对这些点进行匹配,从而得到图像之间的对应关系。
兴趣点可以是角点、边缘点或斑点等。
在匹配过程中,常用的算法有SIFT、SURF和FAST等。
2. 线特征匹配线特征匹配是一种基于线特征的图像配准方法,在图像中提取出具有一定长度并且有明显方向的线段,并通过线段的形状、方向和长度等信息进行匹配。
常用的线特征提取算法有Hough变换、LSD和特征线索引等。
3. 区域特征匹配区域特征匹配是一种基于图像区域的图像配准方法,通过对图像区域进行特征提取,并计算区域之间的相似性,从而实现图像的配准。
常用的区域特征包括颜色直方图、纹理特征和形状特征等。
二、图像变换原理图像变换是指将一幅图像从一个坐标系统转换到另一个坐标系统的过程。
常见的图像变换包括几何变换和光学变换两类。
1. 几何变换几何变换是通过对图像的像素进行坐标变换,实现图像的平移、缩放、旋转和仿射等操作。
平移是将图像在水平和垂直方向上移动一定距离;缩放是按照一定比例改变图像的尺寸;旋转是将图像按照一定角度进行旋转;仿射变换是保持直线和平行线性质的变换。
常用的几何变换方法有双线性插值、最近邻插值和三次样条插值等。
2. 光学变换光学变换是指通过光线传输的过程对图像进行变换。
医学影像处理中的图像配准与分割技术教程

医学影像处理中的图像配准与分割技术教程随着科技的飞速发展,计算机在医学影像处理领域扮演着越来越重要的角色。
图像配准与分割技术是医学影像处理中的两个核心任务,对于医学诊断和研究具有重要意义。
本文将深入介绍医学影像处理中的图像配准与分割技术,帮助读者了解这两项技术的原理、应用和实现方法。
一、图像配准技术1. 原理概述图像配准是指将两个或多个影像进行对齐的过程,使它们在空间上在几何和灰度上保持一致。
它可以通过确定变换参数来实现,比如平移、旋转、缩放和弯曲等。
图像配准的目标是最小化配准的误差,使得对齐后的影像尽可能与真实情况一致。
2. 常见方法(1) 特征点匹配法:该方法基于图像中的特征点进行匹配,比如角点、边缘点等。
利用特征点之间的对应关系,可以求解出图像之间的变换参数。
(2) 基于区域的配准法:该方法基于图像的整体信息进行匹配,比如颜色、纹理等。
通过比较两幅图像的相似度,可以得到它们之间的变换关系。
(3) 基于图像金字塔的配准法:该方法通过建立不同尺度的图像金字塔,逐层进行匹配。
从粗到细的过程中,可以提高算法的鲁棒性和效率。
3. 应用实例(1) 医学影像配准:图像配准在医学领域中具有广泛的应用,比如磁共振成像(MRI)、计算机断层扫描(CT)和脑电图(EEG)等。
通过图像配准,可以准确地比对不同时间点或不同受试者的医学影像,为医生提供准确的诊断和治疗方案。
(2) 功能脑影像配准:功能脑影像配准是将脑功能影像与脑结构影像进行配准,可以帮助研究者探索大脑的功能区域和网络连接情况,对脑疾病的研究和诊断具有重要意义。
二、图像分割技术1. 原理概述图像分割是将图像分成若干个不重叠的区域或像素集合的过程。
其目的是根据图像的特征,将图像中的对象和背景进行分离,使得后续处理更加容易。
图像分割可以根据需求分为全局分割和局部分割,也可以根据算法分为基于阈值的方法、基于边缘的方法和基于区域的方法等。
2. 常见方法(1) 基于阈值的方法:该方法通过设定一个或多个阈值,将图像中的像素分类为前景和背景。
医学图像配准技术的研究与应用

医学图像配准技术的研究与应用一、背景介绍医学图像是指通过医疗设备获取的人体内部信息的图像数据。
医学图像具有不同的模态,例如X光、CT、MRI、PET等。
医学图像配准技术是将多幅不同模态或者同一模态但不同位置的医学图像的空间位置对应起来,在三维空间内的重叠区域进行像素级别的比较和分析,进而为疾病的诊断、治疗和手术提供更准确和可靠的依据。
二、技术原理和方法图像配准技术包含两个基本步骤:对两幅或多幅图像进行几何或者形态变换以使它们在某种度量下相同,并将它们的像素值对齐。
如图1所示,左侧为MRI图像,右侧为PET图像,需要进行配准。
简单的图像配准技术包括:刚性配准、仿射配准和非刚性配准。
1. 刚性配准刚性配准是指图像经过平移、旋转和缩放等变换后相互匹配。
这种方法适用于需要同时解决多种问题的情况。
在医学领域,临床医生可以将不同的模态图像,如MRI和CT,进行刚性配准以实现完整的诊断。
2. 仿射配准仿射配准是指图像的变换被限制在缩放、旋转和平移这三种变换上。
该方法可以对图像进行透视变换,同时实现对医学影像的重建。
这种方法也常常被用来对不同部位的医学影像进行配准。
3. 非刚性配准非刚性配准是指对图像进行弹性变换,使得各部分的空间位置均相匹配。
可以通过非刚性配准技术将MRI和PET图像进行配准,实现对人体细胞分布的更为详尽的观察和分析。
非刚性配准技术在肺、脑、心脏等部位的图像配准中被广泛应用。
三、技术应用医学图像配准技术已经成为临床医疗中重要的工具。
以下是该技术在不同领域的应用:1.临床医学在生物医学领域,医学影像配准技术可以帮助医生更好地理解人体结构,从而提供更加全面的临床诊断和治疗方案。
医学影像配准技术在眼科、神经学、心血管学、肿瘤学等领域中得到广泛应用。
2.手术辅助医学影像配准技术可以在手术之前通过预测患者的病情帮助医师制定更好的决策,使患者更好地理解和接受手术治疗。
手术过程中,医学影像配准技术可以帮助医生更好地定位病变组织,为手术提供更准确的操作。
医学图像配准与配对的基本步骤与算法

医学图像配准与配对的基本步骤与算法随着互联网时代的到来,互联网思维逐渐渗透到各个领域,包括医学图像处理。
作为一位现代互联网思维的老师,我将为大家介绍医学图像配准与配对的基本步骤与算法,并探讨其在医学领域的应用。
医学图像配准是指将不同时间、不同模态或不同患者的医学图像进行对齐,以实现图像的统一和比较。
配准的基本步骤包括:图像预处理、特征提取、特征匹配和变换模型。
首先,图像预处理是为了去除图像中的噪声和不必要的信息,以提高后续处理的准确性和效率。
常用的预处理方法包括平滑滤波、边缘检测和图像增强等。
通过这些方法,可以使图像更加清晰、明确,为后续的特征提取和匹配打下良好的基础。
接下来,特征提取是将图像中的关键信息提取出来,以便进行后续的匹配和变换。
常用的特征包括角点、边缘、纹理等。
特征提取的方法有很多,例如Harris角点检测、SIFT特征提取等。
通过这些方法,可以从图像中提取出具有独特性和稳定性的特征点或特征描述子,为后续的匹配和变换提供可靠的依据。
然后,特征匹配是将两幅图像中的特征进行对应,以找到它们之间的关系。
特征匹配的目标是找到最佳的匹配对,即使得两幅图像中的特征点之间的距离最小。
常用的特征匹配算法包括暴力匹配、K近邻匹配和RANSAC匹配等。
通过这些算法,可以实现特征点的准确匹配,为后续的变换模型提供准确的输入。
最后,变换模型是根据特征匹配的结果,将一个图像变换到另一个图像的空间中。
常用的变换模型包括仿射变换、透视变换和非刚性变换等。
这些变换模型可以将图像进行旋转、平移、缩放等操作,从而实现图像的对齐和配准。
医学图像配准与配对在医学领域有着广泛的应用。
例如,在医学影像诊断中,医生可以通过将多个时间点的同一患者的图像进行配准,来观察病变的演变和治疗效果的评估。
此外,在医学研究中,医学图像配准可以用于分析不同患者之间的结构和功能的差异,从而帮助研究人员更好地理解疾病的发生和发展机制。
总之,医学图像配准与配对是一项重要的技术,它可以将不同时间、不同模态或不同患者的医学图像进行对齐,为医学影像诊断和研究提供可靠的基础。
医学图像配准技术的使用技巧与准确度评价

医学图像配准技术的使用技巧与准确度评价医学图像配准技术是在医学领域中广泛应用的一项重要技术。
它能够将不同来源的医学图像(如CT、MRI、X射线等)进行对齐和匹配,从而实现医学图像的综合分析和处理。
本文将介绍医学图像配准技术的常用使用技巧,并对其准确度进行评价。
1. 医学图像配准技术的基本原理医学图像配准技术是通过对图像进行空间、几何和灰度变换,使得不同图像具有相同的空间位置和形状,以达到图像叠加和比较的目的。
常用的医学图像配准技术包括基于特征的配准、互信息配准和弹性配准等。
其中,基于特征的配准是最常用的方法之一,它通过提取图像的特征点或特征区域,利用特征间的对应关系进行配准。
2. 医学图像配准技术的使用技巧(1)选择合适的配准方法:根据实际需求和图像特点,选择合适的医学图像配准方法。
不同的配准方法适用于不同类型的医学图像,如基于特征的配准适用于具有明显特征点或区域的图像,互信息配准适用于灰度分布相似的图像。
(2)预处理图像:在进行医学图像配准之前,需要对原始图像进行一些预处理操作。
常见的预处理步骤包括图像去噪、边缘检测、图像增强等。
预处理有助于提取图像的有效特征,提高配准的准确度。
(3)特征提取和匹配:对于基于特征的配准方法,需要通过特征提取算法获取图像的特征点或特征区域,并利用特征间的对应关系进行匹配。
在特征提取和匹配过程中,需要注意选择合适的特征提取算法和匹配策略,以保证配准的准确性和鲁棒性。
(4)优化配准结果:医学图像配准通常会存在一定的误差,需要通过优化算法对配准结果进行进一步优化。
常用的优化方法包括最小二乘法、最大似然法、随机取样一致性等。
这些方法能够减小配准误差,提高配准的准确度。
3. 医学图像配准技术的准确度评价医学图像配准的准确度是评价其质量和性能的关键指标之一。
常用的评价指标包括对齐误差、重叠度和图像质量等。
(1)对齐误差:对齐误差指配准后的图像与参考图像之间的位置偏差。
常见的对齐误差指标包括均方根误差(RMSE)和最大误差等。
计算机视觉技术中的图像配准算法介绍

计算机视觉技术中的图像配准算法介绍图像配准是计算机视觉的一个关键任务,其目标是将多张图像从不同的视角、尺度或形变下进行对齐,以便于后续的图像处理和分析。
图像配准技术广泛应用于医学影像、遥感影像、计算机辅助设计等多个领域。
本文将介绍几种常见的图像配准算法,包括特征点匹配、相位相关法和仿射变换法。
特征点匹配是图像配准中最常用的算法之一。
该算法的思想是在图像中提取一些鲁棒的特征点,并通过匹配这些特征点来确定两幅图像之间的变换关系。
常用的特征点包括角点、边缘点和尺度不变特征点(SIFT、SURF等)。
特征点匹配算法可以分为基于局部邻域的匹配和基于全局优化的匹配。
前者主要根据特征点附近的图像信息进行匹配,例如使用局部特征描述子来计算相似性。
后者则通过全局最优化方法,如RANSAC、Hough变换等,对所有特征点进行匹配和优化,以得到更准确的变换矩阵。
相位相关法是一种基于频域的图像配准方法。
该方法通过计算图像的互相关函数(cross-correlation)来确定两幅图像间的平移参数。
互相关函数测量了两幅图像在不同平移情况下的相似性,平移参数对应于最大互相关值出现的位置。
相位相关法适用于提供噪声较小、对齐相对简单的图像,例如纹理丰富的物体或具有明确边缘的物体。
此外,相位相关法还可以通过引入多尺度和金字塔技术来增强算法的鲁棒性,以适应不同尺度和旋转情况下的图像配准需求。
仿射变换法是一种常用的几何变换方法,它能够通过应用平移、旋转、缩放和切变等操作,将一幅图像映射到另一幅图像上。
在图像配准中,仿射变换法假设两幅图像具有相似的几何形状,且变换关系可以通过线性变换来表示。
一般来说,仿射变换法需要事先提取出一些图像上的特征点,并通过最小二乘法或一致性检测等方法来优化变换参数。
仿射变换法广泛应用于平面图像的配准,例如拼接全景图像、图像纠正和图像校正等场景。
除了上述介绍的算法,图像配准还有其他一些方法,如强度匹配法、基于统计的方法和形态学变换等。
ENVI对图像进行配准校正拼接裁剪

ENVI对图像进行配准校正拼接裁剪ENVI在图像处理领域被广泛应用,其中配准、校正、拼接和裁剪是常见且重要的操作。
本文将介绍ENVI在图像配准校正拼接裁剪方面的基本原理和操作步骤。
一、图像配准图像配准是将多幅图像对准到一个统一的坐标系统中,使它们具有相同的尺度、旋转和平移。
ENVI提供了多种图像配准方法,包括基于特征点匹配的自动配准和基于控制点辅助的手动配准。
1. 自动配准ENVI的自动配准功能利用图像中的特征点进行匹配,通过计算特征点的几何变换关系来实现配准。
使用该功能时,首先选择一个参考图像,然后选择其他需要配准的图像。
ENVI将自动检测并匹配这些图像中的特征点,并计算图像之间的几何变换关系,最终实现图像的配准。
2. 手动配准对于某些情况下自动配准效果不佳或需要更精确的配准结果的场景,ENVI提供了手动配准功能。
该功能需要用户手动在图像中添加控制点,根据已知的地理坐标信息进行匹配。
通过选择足够数量的控制点,并进行几何变换,可以实现更准确的图像配准结果。
二、图像校正图像校正是指通过去除图像中的变形、噪声、光照等因素,使得图像更加准确和清晰。
ENVI提供了多种图像校正方法,如大气校正、几何校正等。
1. 大气校正在遥感图像处理中,大气校正是一个重要的步骤。
ENVI提供了不同的大气校正模型,如基于大气遥感参数的MODTRAN模型、Atmospheric and Topographic Correction (ATCOR)模型等。
用户可以根据实际需求选择合适的大气校正方法对图像进行校正,以消除大气干扰,还原地物的真实信息。
2. 几何校正几何校正是指将图像中的地物从图像坐标转换为地理坐标,使得图像与实际地理位置相符。
ENVI提供了自动几何校正功能,可以使用地面控制点或地面矢量数据进行几何校正。
通过选择合适的校正方法和参考数据,可以将图像校正为具有地理坐标的图像。
三、图像拼接图像拼接是将多幅图像按照空间位置进行组合,生成一幅更大尺寸的图像。
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在图像配准中,数字图像的角点一般被选为特征点,它是图像中轮廓线上曲率的局部极大值点,是数字图像中非常重要的特征[31]。
有两种算法用于数字图像中角点的检测:一是基于图像灰点的算法,这种角点检测算法主要是通过计算在局部范围内的图像灰度和梯度变化极大值点来作为角点;另一个是基于图像边缘的算法,这种角点检测算法要先检测图像的边缘,再将边缘方向有突变的那些点选取作为检测出的角点。
计算曲率以及梯度的算法时这类角点检测需要用的,因为它不用检测图像边缘,计算时间就有所缩短,因而被广泛用于实际操作中。
数字图像中角点为重要图像特征,作为配准特征在图像配准中常被使用。
为了对角点特征了解的更多,本节重点介绍几种常用的角点检测算法[32]:式中,det表示矩阵的行列式;trace 表示矩阵的迹(也就是矩阵对角线元素的和);k代表常数,通常为 0.04。
角点就是CRF处于局部极大值的点。
下面就是详细操作步骤:①针对灰度图像I中的每一个像素,对其x方向以及y 方向分别计算一阶导数,还要将两个一阶导数相乘。
计算时采取的具体计算法和卷积类似,使用的模板分别为:在图像I 上不断移动,在移动至每一位置都进行模板对应中心像素梯度值的计算,从而得到处于两个方向上的两幅梯度图像。
然后再将每个像素所对应得两个方向上的梯度相乘,第三幅图像就形成了,三幅图像中的每一像素分别表示Ix,Iy和IxIy。
②分别对通过步骤①计算所得的三幅图像进行标准差为σ的高斯滤波。
具体来说就是对这三幅图像分别运用高斯模板进行卷积。
将原始图像上的角点响应函数值计算出来。
计算法有以下两种:其一为经典的Harris算法。
式(3-16)代表CRF定义:此时,角点和CRF的局部极小值点相对应。
因为经典的Harris算法其角点响应函数要求公式中k值必须要确定,因此本算法中的角点响应函数采用的是Nobel 的。
③图像中有很多局部极值点,角点的数目的提取要通过CRF门限限制的设置来进行。
下面分析Harris角点检测算法的性能:1) 在图像中Harris角点具有各向同性的特点,图像即使旋转,检测角点不会受到影响;2) Harris角点检测算法中对图像一阶导数有要求,因此光强对检测角点无影响;3) 当比例发生变换,Harris算子不能使得角点检测重复性有所保证,当转换图像比例时,因为角点处愈发平滑,因此边缘的结果更易得出。
此时,角点和CRF的局部极小值点相对应。
因为经典的Harris算法其角点响应函数要求公式中k值必须要确定,因此本算法中的角点响应函数采用的是Nobel 的。
③图像中有很多局部极值点,角点的数目的提取要通过CRF门限限制的设置来进行。
下面分析Harris角点检测算法的性能:1) 在图像中Harris角点具有各向同性的特点,图像即使旋转,检测角点不会受到影响;2) Harris角点检测算法中对图像一阶导数有要求,因此光强对检测角点无影响;3) 当比例发生变换,Harris算子不能使得角点检测重复性有所保证,当转换图像比例时,因为角点处愈发平滑,因此边缘的结果更易得出。
1997年,牛津大学的S.M. Smith和J.M. Brady 等人研究出了SUSAN 角点检测算法。
这种算法直接操作图像中的灰度值作,运用的的最小核值相似区(Smallest Univalue Segment Assimilating Nucleus,SUSAN)是位于低层次处理上的。
具有定位准确并不必进行梯度计算、而且抗噪能力还很强大等方面的优势。
SUSAN角点检测算法搜索图像运用了一个圆形模板。
将模板中心像素核的灰度值和模板内其他像素灰度值的差值计算出来,当差值比设定阈值小时,表示这个像素和模板中心核灰度值相似,把此类灰度值相似的像素集合起来构成核值相似区(Univalue Segment Assimilating Nucleus,USAN)。
模板内的像素点属于不属于USAN区的判定公式如下:判别函数的计算运用上式,就是和门限位置极为接近,的值也不会受到像素灰度值微小变化的干扰。
不管是理论上还是实验中指数的最佳值都是6。
SUSAN角点检测算法的最后步骤是找出角点,根据初始角点响应局部最大值的计算,即进行非最大抑制处理,将角点位置找出。
SUSAN角点检测算法必须运用梯度计算,使得算法效率有所保证,而且还有积分特性以及较强的抗噪能力等优势,即使图像旋转也能保持不变性,不过公式中阈值t与g的确定较难,弱边缘上的角点检测难度较大。
Beaudet角点检测算法是Beaudet于1978 年研究出的。
这种角点检测算法是以图像灰度为基础的,角点测度通过图像灰度面Hessian行列式的计算而进行。
角点响应函数CRF在此函数中的定义表示为:Beaudet角点检测算法是Beaudet于1978 年研究出的。
这种角点检测算法是以图像灰度为基础的,角点测度通过图像灰度面Hessian行列式的计算而进行。
角点响应函数CRF在此函数中的定义表示为:Beaudet角点检测算法是Beaudet于1978 年研究出的。
这种角点检测算法是以图像灰度为基础的,角点测度通过图像灰度面Hessian行列式的计算而进行。
角点响应函数CRF在此函数中的定义表示为:SUSAN角点检测算法搜索图像运用了一个圆形模板。
将模板中心像素核的灰度值和模板内其他像素灰度值的差值计算出来,当差值比设定阈值小时,表示这个像素和模板中心核灰度值相似,把此类灰度值相似的像素集合起来构成核值相似区(Univalue Segment Assimilating Nucleus,USAN)。
SUSAN角点检测算法搜索图像运用了一个圆形模板。
将模板中心像素核的灰度值和模板内其他像素灰度值的差值计算出来,当差值比设定阈值小时,表示这个像素和模板中心核灰度值相似,把此类灰度值相似的像素集合起来构成核值相似区(Univalue Segment Assimilating Nucleus,USAN)。
为使得旋转不变性有所保证,首先坐标轴要向关键点方向旋转。
将关键点作为为中心需求 8×8的一个窗口。
如图3.2 左图中,中央红点代表当前关键点,关键点邻域所在的尺度空间的像素用一个小格表示,箭头方向就是该像素梯度的方向,梯度模值大小等于箭头长度,高斯加权范围大小等于蓝色圈(与关键点越接近的邻域像素梯度方向就有越大的信息贡献)。
以每个 4×4 小块为基础进行8个方向梯度方向直方图的统计,将每个梯度方向最终累加值计算出来,就形成一个种子点,如图3.2的右图。
此图中的红色像素点是一个关键点,包含了 4个种子点,种子点各自分别带有SIFT 算法在这种领域方向性信息联合思想的基础上抗噪声能力得意增强,而且有些特征匹配本身就含有定位误差,这一思想为其提供容错性。
因为DOG算子的边缘响应会很强,所以如果对候选点对边缘响应较为敏感就要过滤出来。
经过高斯差分函数过滤后的图像边缘的特征点,它的峰值处以及和边缘交叉处的主曲率值在水平方向上会比较大,但是曲率值在垂直方向上会比较小,对这一特性加以利用便能够很容易过滤掉处于边缘的对比度较低的特征点。
因为SUR特征检测算法和边缘响应没有相关性,所以就不再介绍这一算法。
现实生活及工作中,大视场、高分辨率全景图像是经常需要的,但是一般摄像设备性能方面还未能达到这种要求,只可获取局部图像而已全景相机、广角镜头这些硬件设备能够获取全景图像,奈何设备昂贵,滚规范使用难度较大,所以为了获取全景图像,人们就想到了在计算机软件的帮助下进行图像拼接操作。
当前,在很多领域都运用了图像拼接技术,比如运动分析、数字视频、医学领域的图像分析、处理遥感图像、虚拟现实技术等等。
来改进速度,基于自适应图像拼接模型的提出从而改进自适应情况,这对于全景拼接技术的进一步发展有很大的推进作用。
在目前关于图像拼接算法的研究中,基于特征点匹配是最为热门的。
原因在于以特征为基础的图像。
在图像处理技术的研究中,图像拼接(Image mosaic)技术的研究是很重要的一个分支,它通过空间匹配对准一系列有部分重叠的图像序列,对其进行重采样融合形成新图像,新图像较之之前的图像序列是宽视角场景的,并且更加清晰、完整。
图像序列的冗余信息在图像拼接技术处理后被剔除,信息存储量得以压缩,保证了信息的表达更具有效性。
照相绘图学是早期研究图像拼接的主要应用领域,其功能是整合数量庞大的卫星或是航拍图像。
图像技术通过近几年不断的深入研究获得了较大发展,这使得计算机视觉以及计算机图形学这两个互补的学术领域,通过图像绘制(IBR)技术而结合起来并成为相关研究的焦点。
图像拼接技术成为计算机视觉领域中主要的描述可视化场景(Visual Scene Representations)的方法;基于计算机图形学,静态背景的合成以及促使合成物体提升真实感的贴图也就是所谓的环境贴图一直是现实世界图像的使用领域。
IBR借助于图像拼接技术可以快速的以一系列真实图像为基础绘制出较为真实的新视图。
当前,在图像拼接技术中非常流行的应用是拼接全景图像,它通过图像绘制创建虚拟的现实场景以及虚拟漫游为基础。
全景图像通过交互式浏览虚拟场景而形成良好的视觉体验,多个场景通过节点进行合成从而实现用户在多场景之间自由切换,其中运用到了计算机视觉方法,全新中间视点图像产生于两个节点之间,用户在全景图像的漫游中对整个环境主动从不同方向以及不同观察点进行了解。
图像拼接技术的研究目前非常流行,可谓是研究热点,其应用领域也非常的广泛,比如医学图像分析、运动分析等领域中都有其广泛的应用,所以研究图像拼接技术的应用前景及现实意义都是非常肯定的。
伴随科技的不断进步,在图像拼接技术支持下,会产生更先进的医学成像技术,图像拼接领域难点之一。
全景图像通常由很多图像经拼接形成的,在对图像拼接的研究中,拼接速度的提高也是研究方向之一。
图像处理图像匹配的依据是相邻的图像,所以要将两幅图像的特征信息提取出来。
比如图像的灰度值、边缘值、统计值等都是图像的特征信息。
当图像特征信息提取之后,两幅图片便可利用这些特征信息实施匹配。
因为提取图像特征信息的方法不同,所以使用不同的图像特征信息匹配方法,具体有以下几种:以灰度信息为依据的图像匹配、以频域为依据的图像匹配以及以特征点为依据的图像匹配。
式(2-2)及(2-3)中的 T 与 I 分别代表模板以及待匹配图像内的覆盖区域,m,n 代表模板大小,也就是 m×n像素大小,i,j 为模板坐标。
判定匹配区域需要结合 NC值与夹角这两大条件而进行。
无法完成图像拼接。
将需要拼接的两幅图片用f1和f2表示,假设两幅图片并无旋转错位只有简单的平移,那么平移量可以这样表示:以特征点为依据进行图像匹配,首先要提取出图像的特征信息,并将两幅图像的特征信息进行匹配。