一种基于SURF的全景图像配准算法.pdf

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1、132传感器与微系统(TransducerandMicrosystemTechnologies)2012年第31卷第5期?＼))计算与测试(Is、一种基于SURF的全景图像配准算法梁艳菊，李庆，林蓁蓁，陈大鹏(1．中国科学院微电子所昆山感知中心，江苏昆山215347；2．中国科学院微电子研究所集成先导工艺研究中心，北京100029)摘要：传统的全景图像配准多采用基于SIFT的方法，该方法数据量大、时间效率低。提出了一种基于SURF的全景图像快速配准方法。运用SURF提取特征点，计算特征描述符；运用低时间复杂度的K。D树最

2、近邻搜索法实现特征点快速匹配；利用RANSAC算法剔除误匹配点；最后估计出两幅全景图像的变换矩阵。测试表明：算法具有较高的时间效率和良好的鲁棒性。关键词：图像配准；SURF；K—D树；全景图像中图分类号：TP391文献标识码：A文章编号：1000-9787(2012)05-0132--04ApanoramicimageregistrationalgorithmbasedonSURFLIANGYan-ju，LIQing，LINZhen．zhen，CHENDa—peng(1．InstituteofMicroelectroni

3、csofChinaAcademyofSciences(IMECAS)inKunshan，Kunshan215347，China；2．SmartCenterofInstituteofMicroelectronicsofChinaAcademyofSciences(IMECAS)，Beijing100029，China)Abstract：PreviouspanoramicimagesregistrationuseapproachesbasedonSIFTwhichhashugedataamountandlowtime—efi

4、ciency．Techniqueforpanoramicimageregistrationispresented，SURF(speededuprobustfeatures)isusedtodetectanddescripttheinterestpoints，matchtheinterestpointsbyusinghightime·eficientK—Dtreenearestneighborsearchingmethod．MismatchedpointsiseliminatedutilizingRANSAC．Transf

5、ormationmatrixbetweenimagesisestimated．Theexperimentalresultshowsthatithasgoodtimeeficiencyandexcellentrobustness．Keywords：imageregistration；speededuprobustfeatures(SURF)；K—Dtree；panoramicimage0引言地应用于目标识别和跟踪。基于特征点的匹配主要采取最全景图像的配准和拼接已成为图像处理、计算机视觉近邻原则，搜索最近邻时，若直接比较距离

6、则时间复杂度较等领域的重要研究课题，其中，全景图像的配准是图像融高，鉴于此，本文基于SURF算法，使用一种时间效率较高的合、三维环境重建的技术基础。全景图像自动配准⋯大体最近邻搜索算法实现特征点匹配，完成全景图像的快速配分为基于灰度和基于特征两类，其中，前者研究较少，后准。测试表明：该方法实时性好，鲁棒性好，复杂度低，扩展者特别是基于特征点的匹配研究较多。基于特征点配准方性好，可应用于各种平台上。法的大体流程为：先提取各个图像的特征点，再完成特征点1SURF算法之间的匹配，然后通过匹配的特征建立图像间的映射变换，SURF

7、是一种特征点提取算法，由荷兰语鲁汶大学的最后给出配准后的图像。本文采用基于特征点的方法实现BayH，TuytelaarsT，GoolLV于2006年提出，该算法的性全景图像配准。能接近SIFT，计算速度提高了近3倍。SURF算法可分为提取特征点的算法有Harris，SUSANE4]，DOGE，两部分，特征点检测与特征点描述符表示。Hessian—Laplace，sIFT(scale—invariantfeaturetransform)，1．1SURF算法特征点检测SURF(speededuprobustfeatures)

8、Es]等。其中，SWF算法是SURF算法在积分图像上进行。积分图像由Jones一种鲁棒性好，具有尺度不变性的特征描述方法，但sIFT计Ml9和ViolaP定义，用符号j()表示。积分图像上点算数据量大、时间复杂度太高J。新近提出的SURF算法较X=(，Y)处的值代表以图像原点(0，0)和点为顶点组之SIFT在计算速度