面向移动终端的鲁棒局部图像特征提取算法研究

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1、分类号学号M201172512学校代码10487密级硕士学位论文面向移动终端的鲁棒局部图像特征提取算法研究学位申请人:卢莎莎学科专业:计算机应用技术指导教师:凌贺飞教授答辩日期:2014年1月17日万方数据AThesisSubmittedinPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeoftheMasterofEngineeringResearchonRobustImageLocalFeatureExtractionAlgorithmtowardsMobileDevicesCandid

2、ate:LuShashaMajor:ComputerApplicationTechnologySupervisor:ProfessorLingHefeiHuazhongUniversityofScience&TechnologyWuhan430074,P.R.ChinaJanuary,2014万方数据独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知,除文中已经标明引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标

3、明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名:日期:年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定,即:学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。本人授权华中科技大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。保密□,在年解密后适用本授权书。本论文属于不保密□。(请在以上方框内打“√”)学位论文作者签名:指导教师签名:日期:年月日日期:年月日万方数据华中科技大学硕士学位论文摘

4、要图片搜索是可视搜索的重要研究方向,智能手机的普及让移动端拍照产生图片的数量大量增加,从而使得对图片的搜索需求变大,特别是购物类的搜索需求。基于内容的图像检索技术是解决此类需求的有效方法,因此有必要研究出一种针对移动终端的快速高效的图像特征提取算法,通过对摄像头拍摄的图片进行特征提取,能够快速准确的检测出匹配图片。首先研究与分析了当前应用最为广泛的图像特征提取与匹配算法,SIFT、SURF、ORB等,在此基础上着重分析了ORB算法的优势与不足,ORB算法采用FAST关键点检测算法,具有快速适用于手机处理的特点,但由于其不具备尺度不变性

5、,鲁棒性较低,在研究SIFT算法具有尺度不变性原理的基础上提出了具有尺度不变性的Scale-InvariantORB算法。先进行尺度空间金字塔的构建,对每层使用FAST算法检测关键点,取相同的阈值T来分辨潜在的兴趣区域,然后对兴趣区域中的点进行非极大值抑制并去除不符合条件的关键点,最后对关键点采用rBRIEF描述符进行描述得到256维的特征向量。在特征匹配方面采用汉明距离计算特征相似度。通过实验表明,Scale-InvariantORB算法在保证实时性的同时鲁棒性最好,这是因为Scale-InvariantORB算法比ORB算法具备尺

6、度不变性,比SIFT算法和SURF算法计算复杂度低。最后通过把Scale-InvariantORB算法应用于手机端图像检索系统,对图片搜索结果进行分析,Scale-InvariantORB算法满足一定的准确率和实时性,在鲁棒性和实时性方面达到了比较好的平衡,适合用于移动端的图像特征提取的相关应用。关键词:移动终端,图片搜索,特征提取,Scale-InvariantORB,鲁棒性I万方数据华中科技大学硕士学位论文ABSTRACTImageSearchisimportantinmobilevisualsearch.Thepopularit

7、yofmobiledevicesmadeasignificantincreasementincamerapictures,andthismakingimagesearchurgent,especiallyinshoppingvisualsearch.Thereforeitisnecessarytodevelopafastandefficientalgorithmofimagefeatureextractionwhichcandetectfeaturesandgetthematchingpicturequicklyandaccurate

8、lythroughtheanalysisandprocessingoftheimagescapturedbythecamera.First,weanalyzethewidelyusedalgorithminimagefe

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