基于相位相关的图像匹配算法

吉林大学学报(工学版) ›› 2011, Vol. 41 ›› Issue (增刊1): 183-188.

基于相位相关的图像匹配算法

赵宏伟, 刘宇琦, 程禹, 刘君玲

吉林大学计算机科学与技术学院, 长春 130022

收稿日期:2010-11-03 出版日期:2011-09-01 发布日期:2011-09-01
通讯作者: 刘宇琦(1984 ),男,硕士研究生.研究方向:图像处理与模式识别.E-mail:liuyuq@jlu.edu.cn. E-mail:liuyuq@jlu.edu.cn
作者简介:赵宏伟(1962 ),男,教授.博士生导师.研究方向:智能信息系统与眠人式技术.E-mail:zhaohw@ jlu.edu.cn.
基金资助:
吉林省自然科学基金项目(20101504);吉林省教育厅科学基金项目(2009604)

Phase correlation-based image matching algorithm

ZHAO Hong-wei, LIU Yu-qi, CHENG Yu, LIU Jun-ling

College of Computer Science and Technology, Jilin University, Changchun 130012, China

Received:2010-11-03 Online:2011-09-01 Published:2011-09-01

摘要/Abstract

摘要：

为了有效提高图像匹配算法的速度和精度,提出了一种基于相位相关的图像匹配算法。该算法先将基准图像和目标图像进行对数极坐标变换并提取变换后图像的轮廓作为特征区域;然后对两幅图像的轮廓区域分别进行距离轴和角度轴方向上的投影,最后通过比较投影分量的大小确定两者是否匹配。为了降低对整幅图像进行计算所带来的计算耗时,提出了一种分步采样的方法。实验结果表明,该算法执行速度快,抗噪声、压缩能力较强,当目标图像相对宿主图像发生旋转、缩放的变化时,仍能较准确地完成两者之间的匹配工作。

关键词: 图像处理技术, 图像匹配, 对数极坐标变换, 距离轴, 角度轴

Abstract:

In order to effectively improve the speed and accuracy of the image matching algorithm,this paper proposed an image matching algorithm.First,in order to get the contour of the image which can be used as the feature area,the Log-polar transformation was carried on on the reference image and the target image respectively.Then,project the contour area on the orientations of distance axis and angle axis separately.Finally,compare the projection value to determine whether the images match.In order to reduce the computation time which is brought by calculating the whole image,this paper proposed a method of sampling by step.Experiment results show that,this algorithm executes quickly,and it is robust on resisting the noise or JPEG compression.The images can be matched accurately,though the target image is rotated or zoomed relatively to the reference image.

Key words: image processing, image matching, log-polar transform, distance axis, angle axis

中图分类号:

TP391

赵宏伟, 刘宇琦, 程禹, 刘君玲. 基于相位相关的图像匹配算法[J]. 吉林大学学报(工学版), 2011, 41(增刊1): 183-188.

ZHAO Hong-wei, LIU Yu-qi, CHENG Yu, LIU Jun-ling. Phase correlation-based image matching algorithm[J]. 吉林大学学报(工学版), 2011, 41(增刊1): 183-188.

参考文献

[1] 唐永鹤。基于特征点的图像匹配算法研究
[D].长沙:国防科学技术大学,2007. Tang Yong-he.Investigation of image matching algorithm based on feature points
[D].Changsha:National University of Defense Technology,2007.

[2] Leila M G,Manjunath B S.Registration techniquesf or multisensor remotely sensed image
[J].PE & RS, 1996,62(9):1049.

[3] 杨光,田地,李军,等。基于投影特征的快速图像匹配方法
[J].吉林大学学报:工学版,2010,40(5):1340-1344. Yang Guang,Tian Di,Li Jun,et al.Fast image matc-hing method based on projective feature
[J].Journalo f Jilin University(Engineering and Technology Edition),2010,40(5):1340-1344.

[4] Stefano Luigi D,Mattoccia S.ZNCC-based templatem atching using bounded partial correlation
[J].Pattern Recognition Letters,2005,26:2129-2134.

[5] Li Qiang,Zhang Bo.A fast matching algorithm basedi mage gray value
[J].Journal of Software,2006,17 (2):216-222.

[6] 罗钟铉,刘成明。灰度图像匹配的快速算法
[J].计算机辅助设计与图形学学报,2005,17(5):966-970. Luo Zhong-xuan,Liu Cheng-ming.Fast algorithm ofi mage matching
[J].Journal of Computer Aided Design & Computer Graphics,2005,17(5):966-970.

[7] Corvi G Nicchiotti.Multiresolution image registration
[C] //Proc of International Conference on ImageP rocessing,1995,3:224-227.

[8] 陈志刚,宋胜锋,李陆冀,等。基于相似原理的点特征松弛匹配算法
[J].火力与指挥控制,2006.31(1): 49-51. Chen Zhi-gang,Song Sheng-feng,Li Lu-ji,et al.P oint pattern relaxation matching based on similarityp rinciple
[J].Fire Control and Command Control, 2006.31(1):49-51.

[9] 杨金宝,刘常春,胡顺波。基于算术调和均值距离测度的弹性图像配准
[J].吉林大学学报:工学版, 2009,39(5):1390-1394. Yang Jin-bao,Liu Chang-chun,Hu Shun-bo.Arithmetic harmonic mean divergence measure for elastici mage registration
[J].Journal of Jilin University( Engineering and Technology Edition),2009,39(5): 1390-1394.

[10] 李刘林,沈海斌,潘辉。细化参数的对数极坐标变换图像纹理特征提取算法
[J].浙江大学学报:理学版, 2009,36(2):162-164,215. Li Liu-lin,Shen Hai-bin,Pan Hui.Robust featuree xtraction arithmetic based on parametrical log-polart ransformation for texture image
[J] ,Journal of Zhejiang University(Science Edition),2009,36(2):162-164,215.

[11] 严江江,丁明跃,周成平。一种基于对数极坐标变换的快速目标识别算法
[J].智能系统学报,2008,3 (4):370-376. Yan Jiang-jiang,Ding Ming-yue,Zhou Cheng-ping.Af ast target recognition algorithm based on LPT
[J] ,C aai Transactions on Intelligent Systems,2008,3 (4):370-376.

[12] 冯月霞。用TMS320C50实现图像目标的形心捕获
[J].光子学报,2001,4(4):455-456.F eng Yue-xia.Realizing captrue of centroid of targeti mage by using TMS320C50
[J].Journal of Photon, 2001,4(4):455-456.

相关文章 10

[1]	杨东升, 张展, 廉梦佳, 王丽娜. 位图局部敏感哈希的匹配二进制特征搜索算法[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(3): 893-902.
[2]	梁士利, 柴宗谦, 张玲, 吴颜生, 曹春雷. 基于偏X型细胞自动机的图像加密方法[J]. 吉林大学学报(工学版), 2017, 47(5): 1653-1660.
[3]	张金果,郭海涛,吴君鹏,李依桐. 改进的最小交叉Tsallis熵的小目标声呐图像分割[J]. 吉林大学学报(工学版), 2014, 44(3): 834-839.
[4]	安如, 王慧麟, 王盈, 陈春烨, 张琴, 徐晓峰. 16阶归一化互信息和改进PSO算法的快速图像匹配[J]. 吉林大学学报(工学版), 2013, 43(增刊1): 357-364.
[5]	汪松, 王俊平, 万国挺, 王乐. 基于SIFT算法的图像匹配方法[J]. 吉林大学学报(工学版), 2013, 43(增刊1): 279-282.
[6]	冯鑫, 王晓明, 党建武, 沈瑜. 基于插值Directionlet变换的图像融合方法[J]. 吉林大学学报(工学版), 2013, 43(04): 1127-1132.
[7]	赵宏伟, 刘静, 陈华程, 崔弘睿. 一种改进的轮廓提取评估算法[J]. 吉林大学学报(工学版), 2011, 41(增刊1): 179-182.
[8]	杨光, 田地, 李军, 杨红生. 基于投影特征的快速图像匹配方法[J]. 吉林大学学报(工学版), 2010, 40(05): 1340-1344.
[9]	刘萍萍^1,2,赵宏伟^1,2,耿庆田¹,刘志勇¹. 仿射不变的快速局部特征描述子算法[J]. 吉林大学学报(工学版), 2010, 40(04): 1059-1064.
[10]	肖献强，李欣欣，杨志刚，程光明 . 基于运动估计和图像匹配的视觉控制算法[J]. 吉林大学学报(工学版), 2007, 37(03): 655-0659.

Metrics

Viewed

Full text

Abstract

Cited

Shared

Discussed