未矫正鱼眼图像的特征匹配算法研究

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1、々３９１－中困分类号ＴＰ．４论文编号１００６０１６０１９９学科分类号５１０．４０５０密级？＊寿嗦乂净ＴＩＡＮＪＩＮＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹＯＦＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ■硕±学位论文顯ｎｗ未矫正鱼眼图像的特征应配算法研究ＲｅｓｅａｒｃｈｏｎＦｅａｔｕｒｅＭａｔｃｈｉｎｇＭＡｌｏｒｉｔｈｍｆｏｒＵｎｃｏｒｒｅｃｔｅｄ气ｇ瓣丈述ｇ胖Ｉ觀转三ｆｉｉｉｉｉｉｒ—巧泌＾［ｍｍｍ＾厕ｓｍ需Ｉ＾控制科学与工程＾ＳＳＦ＾Ｗｆｒ：＾ａ

2、ｓＥａｉｉＧｉｌ控制科学与工程贾艳慧ｉ＆ａｙ—＿ｉ＾－ｇＪｃｕａａＢａｅａｇａｗｗｉ＾＾＾Ｍ张宝峰教授■卻ｊＪ—．ｒ下天津理工大学硏究生院二〇－六年二月分类号：510.4050密级：天津理工大学研究生学位论文未矫正鱼眼图像的特征匹配算法研究（申请硕士学位）学科专业：控制科学与工程研究方向：检测技术与自动化装置作者姓名：贾艳慧指导教师：张宝峰教授2016年2月ThesisSubmittedtoTianjinUniversityofTechnologyfortheMaster’sDeg

3、reeResearchonFeatureMatchingAlgorithmforUncorrectedFish-eyeImageByJiaYanhuiSupervisorProf.ZhangBaofengFeb.2016棘准１牲等巧本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作和取Ｉ，除了文中特别加Ｕ得的研究成果标注和致谢之处外，论文中不包含其他人己经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得义津理工大学或．？，其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我１司工作的同志对本研

4、究所做的任何贡献均在论文中作了明确的说明并表示了谢意。日期＞〇八２学侄冷文作者签名：签李：年么月＾口学位文狀枚使巧投权韦本学位论文作者完全了解天津理工大学有关保留、使用学位论文的规定。特授权义津理工大学可ｉＵ将学：位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，并采用影印、缩印或巧描等复制手段保存、汇编，供證阅和借阁。同意学校向国家将关部口或机构送义论文的复本和电了文件。（保密的学位论文在解密后适用本授权说明）学化４＾丈作者签义：导师签名：■＾曰期＾衣日日期、签李：心＾

5、年三月签拿；３摘要鱼眼镜头具有大视场、焦距短等特点，用来构建立体视觉系统具有显著优势。但鱼眼镜头自身的光学特点决定其图像具有较大畸变，传统的透视投影图像特征匹配算法在鱼眼镜头组成的立体视觉系统中存在较大偏差。在处理鱼眼镜头采集的图像时，常规方法是通过畸变矫正将鱼眼图像转换为透视投影图像后再做特征匹配。这一环节不可避免地损失很多图像信息，同时会引入不精确的数据。因此本文针对未矫正鱼眼图像的特征匹配算法展开研究，探索两个具有一定夹角的鱼眼镜头采集所得图像之间兴趣点的唯一匹配方法与全幅图像特征点的匹配方法。主要工作

6、包括：（1）本文构建一种联合特征描述子和相应的匹配策略对未矫正鱼眼图像中兴趣点的特征匹配方法开展开研究，该特征描述子通过结合包含颜色信息的颜色直方图、包含纹理信息的局部二值模式（LBP）以及具有方向信息的韦伯局部描述符（WLD），实现对兴趣点的描述。在匹配策略上，首先选取一点A及其在另一图中的包含其同名点的一个区域DR，以A为中心建立固定大小的描述区域R(A)，同时按照R(A)的大小对DR进行分块；然后用联合描述子对R(A)以及分块进行描述得到一维特征描述；最后通过直方图的相似性比较得到匹配结果。实验表明，对于

7、位于畸变较大边缘处的兴趣点，该方法能够有效找出其匹配点。（2）对于全幅鱼眼图像，本文采用尺度不变特征转换（SIFT）和中心对称局部二值模式（CS-LBP）相结合的方法进行特征匹配。通过SIFT的前三个步骤：局部极值点检测、关键点的精确定位及方向分布，得到关键点的位置和方向信息，建立关键点的描述区域，使用CS-LBP对其描述，得到一维向量描述。利用距离公式找到匹配点对。通过实验，证明使用SIFT能够在边缘处检测到较多的匹配点，同时CS-LBP描述子由于计算简单，降低了算法的时间消耗。关键词：鱼眼图像，特征匹配，联

8、合特征描述子，尺度不变特征转换，中心对称局部二值模式AbstractSincefisheyelenshascharacteristicsoflargeFOV,shortfocallength,etc,ithaslargeadvantagestobuildsterovisionsystem.However,becauseofthelargedistortionoffisheyeimage