基于gabor小波的能量空间特征点提取方法研究

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1、万方数据北京化工大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。作者签名：墨垂丞日期：盆2垒】l：丛关于论文使用授权的说明学位论文作者完全了解北京化工大学有关保留和使用学位论文的规定，即：研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属北京化工大学。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磁盘，允许学位论文被查阅和借阅；学校可以公布学

2、位论文的全部或部分内容，可以允许采用影印、缩印或其它复制手段保存、汇编学位论文。口论文暂不公开(或保密)注释：本学位论文属于暂不公开(或保密)范围，在jL年解密后适用本授权书。口非暂不公开(或保密)论文注释：本学位论文不属于暂不公开(或保密)范围，适用本授权书。作者签名：多虹日期：么』垒ll：丛导师签名：万方数据学位论文数据集中图分类号TP39l学科分类号5lO．4050论文编号1001020140791密级公开学位授予单位代码10010学位授予单位名称北京化工大学作者姓名马逢乐学号2011200791获学位专业名称控制科学与工程获学位专业代码081l课题来源自然科学基金研究方向图像特征

3、提取及应用论文题目基于Gabor小波的能量空间特征点提取方法研究关键词特征提取，图像匹配，Gabor函数，能量函数论文答辩日期2014．11．28+论文类型应用研究学位论文评阅及答辩委员会情况姓名职称工作单位学科专长复杂系统建模、优化与指导教师曹政才教授北京化工大学控制评阅人1盲审评阅人2盲审评阅人3盲审评阅人4评阅人5答辩委员会主席赵瑞莲教授北京化工大学软件测试与软件可靠性机器人视觉、信号处理答辩委员1祝海江副教授北京化工大学及检测答辩委员2沈栋副教授北京化工大学控制理论真实感图形实时绘制答辩委员3胡伟副教授北京化工大学照片与视频计算答辩委员4南华高工中电新世纪技术计算机应用答辩委员5

4、注：一．论文类型：1．基础研究2．应用研究3．开发研究4．其它二．中图分类号在《中国图书资料分类法》查询。三，学科分类号在中华人民共和国国家标准(GB／T13745．9)《学科分类与代码》中查询。四．论文编号由单位代码和年份及学号的后四位组成。万方数据摘要基于Gabor小波的能量空间特征点提取方法研究要图像特征提取是计算机视觉的基本问题，是图像匹配、物体识别、视频分析、图像检索等问题的基础与重要组成部分。自提出以来，研究人员在这个领域已经取得了许多卓越的成果，尤其是生理学，神经学等相关学科的研究发现大大推动了本学科的进步。但是，图像特征提取算法仍在诸多方面存在缺陷与限制，比如算法的计算复

5、杂性影响了整个系统的实时性，提取的特征在类型上受到参考模型的限制等。尤其是随着视觉系统的各种任务越来越复杂、外界环境引起的图像变化越来越剧烈、所需要提取的视觉信息越来越多，这就对特征提取方法提出了能够处理多种图像结构的要求。而目前广泛使用的特征检测技术只能提取单一的简单的特征，如边缘检测中广泛使用的Robert、Sobel、Canny算子，角点检测中的Harris及其改进方法，以及近些年来广泛使用的SIFT与SURF方法。上述这些方法对于提取的图像结构都有明确的定义，所以难以通用或者实现特征之间的融合与相关。为了解决上述问题，就需要从新的角度开发一种能够对于大多数图像结构都适用的特征检测

6、方法，所以这一方面也一直是研究的重点与难点。针对以上问题本文提出了一种基于能量的特征提取技术，既保留了类似于相位特征所具有的对于各种图像结构的适应性以及对于光照变化的稳定性，又实现了大尺度范围内的特征点检测，并且具有相对更简单的实万方数据北京化工人学硕j：学位论文现方式。本文的主要研究内容有：1．首先回顾了Gabor函数与Log—Gabor函数，并比较分析了彼此的优缺点，本文主要基于Gabor小波作为图像多尺度分析的工具。然后从相位的角度出发，详细分析了图像特征的类型，对于特征进行了有效的归类，研究了基于能量的特征提取技术。2．使用Gabor函数构建了图像的能量空间，使得在大尺度范围内提

7、取特征成为可能。定义了图像结构与能量相关的特征尺度，研究了特征在尺度上的变化情况。最后针对图像卷积速度较慢的缺点，推导出一种递推形式的卷积公式，实现了能量空间的快速构建。3．针对图像特征提取受到参考模型限制的问题，本文在分析图像特征与图像能量函数关系的基础之上，提出了一种基于能量函数的图像特征提取方法。在基于Gabor滤波器组的图像能量空间中，使用迭代搜索的方法找到能量空间极值点，即同时得到特征点的空间位置与特征尺度。该方法属于空频