一种基于仿射变换的SURF图像配准算法*
2014-03-21刘欣李校林谢灿何鹏
刘欣,李校林,,谢灿,何鹏
(1.重庆邮电大学通信与信息工程学院,重庆400065;2.重庆信科设计有限公司,重庆400065)
图像匹配技术是机器视觉和模式识别领域的一个重要分支,其应用领域广泛,如医学、目标识别跟踪、图像拼接等。目前,图像配准的方法大致分为两类:基于特征的图像配准方法和基于灰度的图像配准方法。其中,基于特征的匹配方法由于对不同特性的图像特征容易提取,且提取的特征点不易受到光照、旋转变化的影响,具有较强的稳定性和鲁棒性,因而得到广泛应用。
1999年,LOWE D在总结现有特征算法的基础上提出了尺度不变特征变换SIFT(Scale Invariant Feature Transform)算法[1],并于2004年总结完善[2]。该算法提取的稳定特征点对旋转、亮度变化、尺度变化保持不变性,对视角变换、仿射变换也有一定程度的稳定性,因此在图像配准中得到了应用,如参考文献[3-4]将SIFT用于图像配准领域,除此以外也衍生了一系列改进算法,如利用主成分分析的PCA-SIFT[5]。但是SIFT本身始终存在抗仿射性弱以及计算效率低的缺点。针对以上缺点,BAY H等人于2008年提出了一种加速的鲁棒性特征SURF(Speeded Up Robust Feature)算法,该算法是对SIFT的一种改进方法,其性能在各方面接近或超越了SIFT算法,在保持性能的同时,计算速度是SIFT的3倍,参考文献[6]对此进行了比较详细的阐述。参考文献[7]提出了一种基于SURF和CamShift的物体跟踪方法,利用SURF算法找到跟踪窗口与初始窗口的色彩相似度,最终实现对物体的跟踪。
尽管上述算法在特征描述和特征匹配方面取得了较好的效果,但是,这些算法并没有在仿射变换上得到更好的改进。……
