视觉室内定位中图像特征点匹配算法研究

《视觉室内定位中图像特征点匹配算法研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、工学硕士学位论文视觉室内定位中图像特征点匹配算法研究RESEARCHONIMAGEFEATUREPOINTMATCHINGALGORITHMFORVISUALINDOORPOSITIONING万柯哈尔滨工业大学2016年6月国内图书分类号：TN929.5学校代码：10213国际图书分类号：621.3密级：公开工学硕士学位论文视觉室内定位中图像特征点匹配算法研究硕士研究生：万柯导师：谭学治教授申请学位：工学硕士学科：信息与通信工程所在单位：电子与信息工程学院答辩日期：2016年6月授予学位单位：哈尔滨工业大学ClassifiedIndex:TN929.

2、5U.D.C:621.3DissertationfortheMaster’sDegreeinEngineeringRESEARCHONIMAGEFEATUREPOINTMATCHINGALGORITHMFORVISUALINDOORPOSITIONINGCandidate：WanKeSupervisor：Prof.TanXuezhiAcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringSpeciality：InformationandCommunicationEngineeringAffiliation：School

3、ofElectronicsandInformationEngineeringDateofDefence：June,2016Degree-Conferring-Institution：HarbinInstituteofTechnology哈尔滨工业大学工学硕士学位论文摘要随着科学技术的进步和人们经济实力的提高，位置定位服务越发受到人们的重视，而在室内环境中，由于屋内的墙壁遮挡和人流移动等因素，GPS系统等室外定位系统并不能有效定位。现如今兴起的基于视觉的定位技术由于其所需设备简单，受影响因素较小而得到广泛关注。由于摄像头已经成为手机的标配，因此视觉定位

4、无需添加附加设备，同时由于建筑成型后变化小，使基于视觉的定位受到影响因素较小。在基于视觉的室内定位方法中，图像匹配技术是最为重要的技术环节，在本系统中是利用用户获得的图像与离线数据库中的图像进行匹配，进而得到在线照片的位置信息。可以看出图像匹配的速率、精度和鲁棒性直接影响了定位的速率、精度以及鲁棒性，本课题着重研究了视觉室内定位系统中，图像特征点的提取、描述、匹配算法和剔除错误匹配点对算法。首先，阐述了本文课题来源和研究背景，以及视觉室内定位技术和图像特征点匹配技术，以及剔除误匹配点技术的国内外研究现状，并研究了图像匹配以及对极几何定位方法的理论知识

5、，搭建了基于视觉的室内定位系统。（1）针对传统视觉室内定位方法中应用SURF方法等效率低的问题，提出了一种基于AGAST角点检测算法和FREAK二进制特征点描述方法的图像匹配算法，该算法能够大幅加快图像特征点的检测、描述效率和匹配效率，并能保证图像匹配准确性。（2）针对传统RANSAC算法速度慢、稳定性不足的问题，提出了一种改进RANSAC算法，通过对匹配特征点对赋予相应的匹配质量，先提取匹配质量高的匹配特征点对进行投影矩阵的计算，该算法能够有效减少迭代计算次数，加快RANSAC算法的计算速度，并通过自适应的参数设置，保证其在不同应用场景下的稳定性。

6、最后，在MATLAB软件环境下建立了视觉室内定位系统，应用AGAST、FREAK算法和改进RANSAC算法进行了仿真分析和对比，仿真结果证明了本文提出的算法在能在保证定位精度的情况下，大幅提高定位效率及系统稳定性。关键词：室内定位；图像匹配；FREAK；RANSAC-I-哈尔滨工业大学工学硕士学位论文AbstractWiththeimprovementofscienceandtheimprovementofpeople'slivinglevel,thelocationbasedserviceandattractsmorepeople'sattenti

7、on.Intheindoorenvironment,theenvironmentisrelativelycomplex.Takingintoaccounttheeffectofthehousewalls,objects,mutualocclusionandshielding,personnelintheindoorenvironmentcanmovefreelyandotherfactors,GPSsystemandthetraditionaloutdoorpositioningsystemdoesnotshowidealeffect.Nowthev

8、isual-basedpositioningtechnologyispopularbecauseofitss