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复杂地物条件下基于线特征的异源景象匹配

王力 贾平 张叶 马天翔

王力, 贾平, 张叶, 马天翔. 复杂地物条件下基于线特征的异源景象匹配[J]. 中国光学(中英文), 2016, 9(1): 81-88. doi: 10.3788/CO.20160901.0081
引用本文: 王力, 贾平, 张叶, 马天翔. 复杂地物条件下基于线特征的异源景象匹配[J]. 中国光学(中英文), 2016, 9(1): 81-88. doi: 10.3788/CO.20160901.0081
WANG Li, JIA Ping, ZHANG Ye, MA Tian-xiang. Multi-sensor image matching based on line features under complex object conditions[J]. Chinese Optics, 2016, 9(1): 81-88. doi: 10.3788/CO.20160901.0081
Citation: WANG Li, JIA Ping, ZHANG Ye, MA Tian-xiang. Multi-sensor image matching based on line features under complex object conditions[J]. Chinese Optics, 2016, 9(1): 81-88. doi: 10.3788/CO.20160901.0081

复杂地物条件下基于线特征的异源景象匹配

doi: 10.3788/CO.20160901.0081
基金项目: 吉林省重大科技攻关资助项目(No.11ZDGG001)
详细信息
    通讯作者:

    王力(1992-),男,甘肃定西人,硕士研究生,主要从事航空图像处理和模式识别方面的研究。E-mail:wl_ciomp@126.com

    贾平(1964-),男,吉林延吉人,研究员,博士生导师,主要从事光学动态成像控制和图像处理技术等方面的研究。E-mail:jiap@ciomp.ac.cn

  • 中图分类号: TP391.4

Multi-sensor image matching based on line features under complex object conditions

  • 摘要: 为了寻求应用于复杂地物条件下异源景象匹配的算法,使其满足尺度和旋转不变性,受视觉成像系统的启发,利用初始简图可以表征图像大部分信息的特点,提出了一种新的基于线段对的异源图像匹配算法。首先,提取并筛选图像中能够表征图像信息的线段;然后,利用线段自身信息及线段的相对位置关系构建线段对特征;接着,通过线段对之间的相似性对图像进行粗匹配;最后,利用线段之间的拓扑关系进行精匹配。实验表明,本文方法对具有旋转、缩放和平移变换的异源图像的匹配正确率达到了75%以上,运算时间是传统匹配算法的1/5左右,基本满足了异源景象匹配应用对算法实时性和准确性的要求。

     

  • 图 1  LSD提取线段效果

    Figure 1.  Effects of line segment extraction by LSD algorithm

    图 2  线段筛选结果

    Figure 2.  Selection of line segment

    图 3  线段配对原则

    Figure 3.  Rule of line combination process

    图 4  线段相互关系示意图

    Figure 4.  Relationship of line segments

    图 5  精确匹配过程

    Figure 5.  Process of accurate registration

    图 6  δ值与算法运算时间及特征数量的关系

    Figure 6.  Relationship between δ,operation time and feature number

    图 7  dmax值和匹配正确率及运算时间的关系

    Figure 7.  Relationship between dmax,the correct matching rate and operation time

    图 8  本文方法匹配结果

    Figure 8.  Matching results using proposed algorithm in this paper

    图 9  本文算法与SIFT算法比较结果

    Figure 9.  Comparison of the proposed algorithm and SIFT algorithm

    表  1  4种算法性能比较

    Table  1.   Performance comparison of the four algorithms

    MethodRegistration time/sCorrect matching rate/%
    Proposed in this paper4.773.2
    The method of ZHU[6]5.058.9
    Mutual information5930
    SIFT612.5
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出版历程
  • 收稿日期:  2015-09-11
  • 录用日期:  2015-11-13
  • 刊出日期:  2016-01-25

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