模式識(shí)別中圖像匹配快速算法研究.pdf

1、圖像匹配算法的研究是模式識(shí)別學(xué)科研究的一個(gè)分支，該問題的核心是找到兩幅圖像在空間上或兒何上的最佳映射函數(shù)，使得通過該映射函數(shù)能夠?qū)煞鶊D像相似的部分盡可能地進(jìn)行重疊。在很多的研究領(lǐng)域，圖像匹配算法的準(zhǔn)確性及計(jì)算效率都對(duì)研究的最終結(jié)果起到了至關(guān)重要的作用。圖像匹配由于其應(yīng)用背景的廣泛性和數(shù)據(jù)獲得的多樣性，導(dǎo)致了各種匹配算法的適用范圍也具有一定的局限性。
　　 在圖像的獲取方式中，有一類是先獲取物體的一系列投影數(shù)據(jù)然后通過這些數(shù)據(jù)還

2、原出物體內(nèi)部的時(shí)域圖像，現(xiàn)代影像診斷醫(yī)學(xué)中CT(Computerizedtomography)、PET(Positron Emission Tomography)等都是通過類似的方法得到人體的內(nèi)部圖像。對(duì)于此類圖像的匹配目前是在恢復(fù)后的時(shí)域圖像中完成的。本文對(duì)目前常見的投影模型如RT(Radon Transform)變換、DBT(DivergentBeam Transfrom)變換，以及在模式識(shí)別中常用的HT(Hough Transfo

3、rm)變換從性質(zhì)和實(shí)現(xiàn)上進(jìn)行了研究，并分析了它們之間的轉(zhuǎn)換關(guān)系。在此基礎(chǔ)上，本文對(duì)此類途徑獲取的圖像提出了一種新的圖像匹配思路：直接在投影域利用投影數(shù)據(jù)來對(duì)時(shí)域圖像進(jìn)行匹配，這樣避免了對(duì)已經(jīng)存在一定誤差的時(shí)域圖像來進(jìn)行匹配。根據(jù)本文所調(diào)查的資料，由于變換參數(shù)之間所存在的復(fù)雜依賴關(guān)系，目前還沒有研究能夠完全在投影域中完成對(duì)存在仿射變換圖像的匹配。在本文中提出了一種基于投影變換的快速圖像匹配算法，該算法完全在投影域分離了參數(shù)之間的依賴關(guān)系，

4、可以直接對(duì)所獲得的投影數(shù)據(jù)使用基于FFT的運(yùn)算和最小二乘方法就能完成對(duì)時(shí)域中兩幅完全重疊且存在仿射變換圖像的匹配，算法對(duì)在該背景下獲得圖像的匹配具有很高的計(jì)算效率與對(duì)噪聲的魯棒性。通過數(shù)值仿真說明，該算法與目前最新的類似研究相比(如[113])在計(jì)算效率上有了大幅的提高。該算法同樣適用于普通圖像的匹配，與目前常見的基于FFT的快速匹配算法相比在效率和準(zhǔn)確性上也都具有一定的優(yōu)勢(shì)。為了保證所提出的快速算法對(duì)參數(shù)估計(jì)的準(zhǔn)確性，本文同時(shí)還提出了