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点模式匹配——基于谱描述子的算法

计算机辅助设计与图形学学报 2013年第9期25卷 1338-1344页

作者：唐俊高天梁栋王年安徽大学计算智能与信号处理教育部重点实验室合肥230039

为了提高谱匹配算法对噪声和出格点的鲁棒性,提出一种基于谱图理论的结构描述子,并在此基础上结合几何相容性给出了匹配目标函数的定义及相应求解算法.首先给出一种利用特征谱与谱隙序列的统计量构造的结构描述子,以获得定长的特征点属... 详细信息

为了提高谱匹配算法对噪声和出格点的鲁棒性,提出一种基于谱图理论的结构描述子,并在此基础上结合几何相容性给出了匹配目标函数的定义及相应求解算法.首先给出一种利用特征谱与谱隙序列的统计量构造的结构描述子,以获得定长的特征点属性表示;然后结合邻近关系表示的几何相容性定义了求解匹配问题的目标函数,将匹配问题转化为一对一约束下的优化问题;最后介绍了利用概率松弛对匹配目标函数的求解方法.在模拟数据与真实图像上的比较实验结果均表明该算法具有相对较高的准确性.

关键词：点模式匹配图谱谱隙结构描述子几何相容性

基于相对形状上下文和谱匹配方法的点模式匹配算法

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电子与信息学报 2010年第10期32卷 2287-2293页

作者：赵键孙即祥李智勇陈明生国防科学技术大学电子科学与工程学院信息工程系长沙410073

该文提出了一种将不变特征与谱匹配方法相结合的点模式匹配算法。该算法首先提出一种新的基于点集的不变特征相对形状上下文,然后利用点集间相对形状上下文的统计检验匹配测度来定义新的相容性度量,并以此为基础构造分配图及其亲近矩阵... 详细信息

该文提出了一种将不变特征与谱匹配方法相结合的点模式匹配算法。该算法首先提出一种新的基于点集的不变特征相对形状上下文,然后利用点集间相对形状上下文的统计检验匹配测度来定义新的相容性度量,并以此为基础构造分配图及其亲近矩阵。最后利用分配图亲近矩阵的主特征向量以及匹配约束条件来实现点模式匹配问题的求解。模拟仿真与真实数据实验验证了该文算法的有效性和鲁棒性。

关键词：点模式匹配相对形状上下文分配图谱匹配方法

基于局部相对形状上下文与Q-谱的点模式匹配算法

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电子学报 2012年第4期40卷 636-641页

作者：梁栋朱明唐俊范益政颜普安徽大学电子信息工程学院安徽合肥230039 安徽大学计算智能与信号处理教育部重点实验室安徽合肥230039

本文提出了一种基于局部相对形状上下文与Q-谱的点模式匹配算法,对每个点构造相应的线图,并对线图的无符号Laplacian矩阵进行谱分解;利用谱分解所获得的特征值(Q-谱)作为点的特征,进而计算点的初始匹配概率;通过定义局部相对形状上下文... 详细信息

本文提出了一种基于局部相对形状上下文与Q-谱的点模式匹配算法,对每个点构造相应的线图,并对线图的无符号Laplacian矩阵进行谱分解;利用谱分解所获得的特征值(Q-谱)作为点的特征,进而计算点的初始匹配概率;通过定义局部相对形状上下文计算点的相似性距离;将Q-谱方法与局部相对形状上下文结合进行概率松弛迭代获得匹配结果.实验结果表明了本文算法的可行性与有效性.

关键词：线图 Q-谱局部相对形状上下文概率松弛点模式匹配

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基于四元组和面积比的点模式匹配

华中科技大学学报（自然科学版） 2013年第6期41卷 41-44页

作者：付必涛华中科技大学水电与数字化工程学院湖北武汉430074

提出一种无须任何人工干预和辅助信息点模式匹配算法.先在主辅特征点集中构建不规则三角网,再利用两相邻三角形组成特征点四元组,两条对角线将四元组划分为四个小三角形,事先计算出四个小三角形之间的面积比,然后以面积比作为相似性测... 详细信息

提出一种无须任何人工干预和辅助信息点模式匹配算法.先在主辅特征点集中构建不规则三角网,再利用两相邻三角形组成特征点四元组,两条对角线将四元组划分为四个小三角形,事先计算出四个小三角形之间的面积比,然后以面积比作为相似性测度来迭代搜索同名四元组,再建立两个点集之间的多项式变换关系.实验表明:该算法计算量小,能自动实现两个点集之间的粗匹配.

关键词：四元组面积比点模式匹配点集粗匹配

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改进的动态图模型点模式匹配

光电工程 2013年第1期40卷 132-138页

作者：贺飞跃田铮杨丽娟赵伟西北工业大学理学院西安710129 中国科学院遥感科学国家重点实验室北京100101

为了提高概率图模型点模式匹配的精度,本文提出了改进的动态图模型点模式匹配算法。首先,在动态图模型点模式匹配的相似性度量中应用混合高斯分布,以提高模型利用多特征的能力,使匹配方法对噪声更加稳健。其次,在目标点集中引入了虚拟... 详细信息

为了提高概率图模型点模式匹配的精度,本文提出了改进的动态图模型点模式匹配算法。首先,在动态图模型点模式匹配的相似性度量中应用混合高斯分布,以提高模型利用多特征的能力,使匹配方法对噪声更加稳健。其次,在目标点集中引入了虚拟的哑点并给出了包含哑点的相似性度量。当模板中的点和哑点相匹配的相似性度量更大时模板点将和哑点匹配,以减少由异常点所导致的误配。实验结果表明所提出的匹配方法对噪声和异常点更加稳健,匹配的精度也优于传统方法。

关键词：图模型点模式匹配异常点

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点模式匹配及其应用研究

点模式匹配及其应用研究

作者：何丹广西师范大学

学位级别：硕士

点模式匹配是计算机视觉和模式识别领域中的一个重要课题,有着极其广阔的应用背景,主要是计算满足一定几何变换的对应匹配点对,从而进行识别和定位。其研究成果可应用于图象配准、物体识别、运动检测、目标跟踪、自主导航和姿态测定等... 详细信息

点模式匹配是计算机视觉和模式识别领域中的一个重要课题,有着极其广阔的应用背景,主要是计算满足一定几何变换的对应匹配点对,从而进行识别和定位。其研究成果可应用于图象配准、物体识别、运动检测、目标跟踪、自主导航和姿态测定等方面。因此,对其进行研究具有重要的理论意义和实际应用价值,多年来,吸引了不同领域的许多研究人员。目前,人们在点模式匹配研究中提出过很多算法,但大多数算法存在复杂度较高、效率低、实用性不强等问题。针对这些问题,本文提出了两种匹配算法,并将本文的点模式匹配算法应用于二值图像对称轴检测方面,取得了良好的效果。本文的主要工作及研究成果如下： 1、提出了一种基于平移旋转伸缩变换的点模式匹配算法。该算法根据旋转角度和伸缩比确定点集的匹配关系。匹配时首先应用最邻近点算法从两个点集中按概率各取出若干个点作为子点集进行匹配,再通过最小旋转角度方法计算可能匹配点,对具有相同匹配参数的匹配点进行叠加。将具有最多匹配点的匹配参数作为实际参数。通过调整两个子点集中点的个数,减少了运算规模,降低了复杂度,提高了效率。理论分析和实验结果表明,在平移旋转和伸缩变换下,对平面两个点集的点模式匹配,该算法匹配速度快,准确性高,有较强的实用性。 2、提出了一种基于凸壳的点模式匹配算法。该算法研究了点集完全匹配问题,根据重心是平移旋转和伸缩变换下的不变量,由点到重心的距离确定变换的缩放因子,计算点和重心所在的直线与坐标轴的夹角,对角度进行排序可得点与重心连线之间的夹角序列,应夹角序列进行匹配可求出变换的旋转角,实现了平移旋转和伸缩变换下的点模式匹配,该算法在最坏情况下的时间复杂度为o(nlogn),空间复杂度为o(n)。理论分析和实验结果表明,该方法易于实现,匹配速度快,准确性高,实用性强。 3、提出了一种基于点模式匹配的二值图像对称轴检测算法。该算法根据对称图像经对称轴分开的两部分图像为反射变换关系,结合反射变换乘法的相关结论可知,对原图像进行反射变换后得到的图像与原图像为平移旋转关系,运用平移旋转点模式匹配算法对新旧两个图像边界特征点集进行匹配,根据匹配结果可得到原图像边界的对称点对,再求出对称点对连线的中垂线即可得到图像的对称轴。该算法适用于镜面对称的二值图像,即使在丢失大部分物体信息时仍能准确地确定物体对称轴。

关键词：点模式匹配最小旋转角度凸壳不变量对称轴

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点模式匹配算法及在生物信息识别中的应用

点模式匹配算法及在生物信息识别中的应用

作者：张萌萌吉林大学

学位级别：硕士

点模式匹配（Point Pattern Matching）是模式识别中基础和关键的内容之一，以其强大的优势在各领域中获得了广泛的应用。基于形状描述子（SC)的匹配算法是一种重要的基于匹配关系的点模式匹配技术，但是在提取点的全局特征时，由于SC... 详细信息

点模式匹配（Point Pattern Matching）是模式识别中基础和关键的内容之一，以其强大的优势在各领域中获得了广泛的应用。基于形状描述子（SC)的匹配算法是一种重要的基于匹配关系的点模式匹配技术，但是在提取点的全局特征时，由于SC算法是用点的切线方向作为正方向，因此当点模式中存在大角度的旋转时不能准确确定点的位置，这在一定程度上限制了SC算法的应用。针对此问题，本文提出一种基于中心点的CSC描述子和Kuhn Munkres相融合的新的CSC-Kuhn Munkres算法。该算法使用CSC描述点的特征以及构造二分图，并用Kuhn Munkres算法求解该二分图，解决了目前已提出的各类形状描述子（如SC和RSC）不能对抗大角度旋转的问题。此外，在这个基础上还提出了三维空间中点集合的配准算法TCSC-KM。实验结果表明：与传统的SC和RSC相比CSC-Kuhn Munkres具有更好的实验效果。

关键词：点模式匹配 SC描述子 KuhnMunkres算法 CSC-KuhnMunkres

基于相对形状上下文与概率松弛标记法的点模式匹配算法

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信号处理 2011年第5期27卷 664-671页

作者：赵键孙即祥李智勇陈明生国防科学技术大学电子科学与工程学院信息工程系长沙410073

点模式匹配是计算机视觉和模式识别中重要而基础的问题。在立体视觉匹配、图像配准、目标识别与跟踪等方面都有广泛的应用,是目前各领域关注和研究的热点。该文提出了一种新的将不变特征与概率松弛标记法相结合的点模式匹配算法。该算... 详细信息

点模式匹配是计算机视觉和模式识别中重要而基础的问题。在立体视觉匹配、图像配准、目标识别与跟踪等方面都有广泛的应用,是目前各领域关注和研究的热点。该文提出了一种新的将不变特征与概率松弛标记法相结合的点模式匹配算法。该算法首先提出一种新的基于点集的不变特征一相对形状上下文,然后利用点集间相对形状上下文的统计检验匹配测度来定义概率松弛标记法中新的相容性系数,并以此为基础来构造鲁棒的支持函数。最后通过匹配概率矩阵的松弛迭代以及匹配约束条件来实现点模式匹配问题的求解。模拟仿真与真实数据实验验证了本文算法在点集间存在相似变换乃至透视变换情况下具备较高匹配正确率,而且对于噪声和出格点也具备较强的鲁棒性。

关键词：点模式匹配不变特征相对形状上下文概率松弛标记法

基于Delaunay三角化和谱方法的非精确点模式匹配算法

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中国图象图形学报 2009年第7期14卷 1386-1391页

作者：张昌芳杨宏文胡卫东郁文贤国防科学技术大学ATR重点实验室长沙410073

当两个要匹配的点模式不同构时,以谱方法为基础的点模式匹配算法性能较差。为了提高谱方法对非同构点模式的匹配性能,将Delaunay三角化过程与谱方法结合起来,提出了一种新的非精确点模式匹配算法。该算法为了缩小非对应点的影响范围,在D... 详细信息

当两个要匹配的点模式不同构时,以谱方法为基础的点模式匹配算法性能较差。为了提高谱方法对非同构点模式的匹配性能,将Delaunay三角化过程与谱方法结合起来,提出了一种新的非精确点模式匹配算法。该算法为了缩小非对应点的影响范围,在Delaunay三角化的基础上定义点模式的局部结构,并通过在局部结构层次上应用谱方法找出最相似的局部结构对,然后以此为指导对两个点模式内剩下的点进行匹配。仿真实验结果表明,该算法优于现有的以谱方法为基础的点模式匹配算法。

关键词： Delaunay三角化谱方法局部结构点模式匹配