基于仿射變換重建的目標識別方法.pdf

1、從圖像中自動識別目標,必須克服空間、時間等外部環(huán)境變化對成像造成的影響,即研究不變性問題.仿射變換不變性是其中一個重要的研究內(nèi)容.常規(guī)的目標識別系統(tǒng)對目標提取不變性特征,繼而通過特征匹配來進行識別和分類.將信息豐富的目標圖像轉(zhuǎn)化為規(guī)模和維數(shù)都很有限的特征矢量,必然伴隨信息丟失,用這些矢量代表原目標圖像進行匹配存在一定缺陷.本文提出了一種新的目標識別系統(tǒng)框架,首先對目標提取不變性特征并進行特征匹配,通過匹配過程尋找測試圖像與參考圖像中目標

2、輪廓的位置映射關系,進而求解從參考圖像到測試圖像的仿射變換參數(shù),并對參考圖像重建仿射變換,使目標得到配準.后續(xù)過程可以采用包括圖像匹配在內(nèi)的各種方法來進行目標識別.整個過程中不變性特征僅僅用來求解特征點的位置對應關系,并不參與識別和分類.上述方法的關鍵技術是針對仿射變換設計有效的不變性特征,此特征必須能夠用來標定參考圖像與測試圖像中目標特征點的位置映射關系.同時,在實際應用中,所選取的特征必須能夠克服噪聲和目標輪廓畸變的影響.針對這些要

3、求,本文提出了骨架凸殼的概念.骨架凸殼是對目標形狀幾何結(jié)構(gòu)的凸殼描述,不受噪聲和細節(jié)變化的影響,具備穩(wěn)定性;同時,它天然繼承凸殼的局部性特點.由它構(gòu)建的不變性特征因為局部性而消除了目標輪廓畸變的影響,因為穩(wěn)定性而克服了噪聲和目標形狀細節(jié)變化的影響,即使在惡劣的環(huán)境下仍然能夠使目標得以配準.提取骨架凸殼要求骨架能夠正確、穩(wěn)定地反應目標形狀的幾何結(jié)構(gòu).常用的骨架化算法受噪聲和細節(jié)影響嚴重,提取的骨架分支很多且不穩(wěn)定,無法達到不變性感知的要求