點(diǎn)模式匹配教材

點(diǎn)模式匹配董洪信

20130829圖像匹配的應(yīng)用圖像匹配的應(yīng)用領(lǐng)域計(jì)算機(jī)視覺、模式識(shí)別、數(shù)據(jù)融合、機(jī)器人視覺自動(dòng)控制、運(yùn)動(dòng)控制、飛行器導(dǎo)航、姿態(tài)測(cè)定等圖像匹配在應(yīng)用鏈中的位置攝像機(jī)標(biāo)定圖像處理圖像匹配三維重建圖像融合參數(shù)測(cè)量等圖像匹配的研究現(xiàn)狀

圖像匹配算法：特征匹配的優(yōu)點(diǎn)（1）匹配速度快（2）匹配精度高（3）魯棒性高，對(duì)光照變化、噪聲等不適很敏感（4）匹配精度受特征提取的精度影響比較大點(diǎn)模式匹配問題

點(diǎn)模式匹配面臨的主要問題：復(fù)雜的變換

噪聲出格點(diǎn)點(diǎn)模式匹配的研究現(xiàn)狀基于不變特征描述仿射變換面積比不變二階矩不變量基于圖模型的匹配方法樹搜索——A*搜索尋找最優(yōu)二部圖連續(xù)優(yōu)化——概率松弛標(biāo)記方法譜圖理論——譜分解基于軟指派的匹配方法軟指派二次分配算法利用特征點(diǎn)集構(gòu)造圖模型如賦權(quán)完全圖、最小生成樹，完全二部圖、線圖等以圖模型為基礎(chǔ)構(gòu)造相應(yīng)的矩陣如親近矩陣、賦權(quán)Laplacian矩陣、賦權(quán)鄰接矩陣等。矩陣分解，利用分解結(jié)果進(jìn)行初始匹配對(duì)矩陣作奇異值分解結(jié)合優(yōu)化算法對(duì)匹配結(jié)果進(jìn)行優(yōu)化EM算法、TPS變形模型、概率松弛等。圖譜方法的一般步驟基于圖譜的點(diǎn)模式匹配算法

基于圖譜的點(diǎn)模式匹配算法剪切（20/22/23）隨機(jī)點(diǎn)平移、放縮、剪切的組合（76/84/100）基于圖譜的點(diǎn)模式匹配算法旋轉(zhuǎn)5度（23/23/23）旋轉(zhuǎn)40度（0/17/23）基于圖譜的點(diǎn)模式匹配算法隨機(jī)點(diǎn)抖動(dòng)（18/22/23）隨機(jī)點(diǎn)抖動(dòng)+剪切（5/17/23）基于圖譜的點(diǎn)模式匹配算法旋轉(zhuǎn)5度+缺失3個(gè)點(diǎn)（19/19/20）剪切+缺失3個(gè)點(diǎn)（5/13/20）基于圖譜的點(diǎn)模式匹配算法真實(shí)圖像模擬（2/9/11）基于圖譜的點(diǎn)模式匹配算法

基于圖譜的點(diǎn)模式匹配算法旋轉(zhuǎn)90度（23/23/23）旋轉(zhuǎn)180度（23/23/23）基于圖譜的點(diǎn)模式匹配算法投影（2/15/23）抖動(dòng)（10/17/23）基于圖譜的點(diǎn)模式匹配算法缺失點(diǎn)（20/20/20）投影+缺失3個(gè)點(diǎn)（1/1/20）基于圖譜的點(diǎn)模式匹配算法真實(shí)圖像匹配（4/6/11）真實(shí)圖像匹配（1/10/11）基于圖譜的點(diǎn)模式匹配算法真實(shí)圖像匹配（4/6/11）反投影選取正確匹配點(diǎn)反投影效果圖DLT算法反投影基于圖譜的點(diǎn)模式匹配算法

基于圖譜的點(diǎn)模式匹配算法算法1的投影（20/22/23）算法1的投影（4/16/23）基于圖譜的點(diǎn)模式匹配算法算法1旋轉(zhuǎn)40度（0/17/23）算法3旋轉(zhuǎn)40度（17/21/23）基于圖譜的點(diǎn)模式匹配算法算法3實(shí)際投影效果基于圖譜的點(diǎn)模式匹配算法

基于圖譜的點(diǎn)模式匹配算法基于圖譜的點(diǎn)模式匹配算法QKM算法基于圖譜的點(diǎn)模式匹配算法結(jié)論圖能很好的反應(yīng)結(jié)構(gòu)點(diǎn)的的全局信息，但是由于待匹配點(diǎn)集復(fù)雜的變換及噪聲，會(huì)造成兩張圖片產(chǎn)生結(jié)構(gòu)性的差異。而且，即使在結(jié)構(gòu)圖模型同構(gòu)的情形下，相應(yīng)的權(quán)值也會(huì)因?yàn)楦鞣N變換的作用而存在較