改进Harris-SIFT算法在水下图像匹配中的应用.pdf

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1、I

2、DIGITA数L字VI视DE频O囊耪教耀铲iicon4⋯¨l^A【本文献信息】王鑫，贾敏智．改进Harris—SIFT算法在水下图像匹配中的应用[J]．电视技术，2014，38(13)改进Harris-SIFT算法在水下图像匹配中的应用王鑫，贾敏智(太原理工大学信息工程学院，山西太原030024)【摘要】针对尺度不变特征变换(SWY)算法实时性差、错匹配多，以及Harris角点检测算法精度不高、速度偏慢的问题，提出了一种运用改进Harris—SIFT算法对水下拍摄的双目图像进行特征点提取与匹配的方法。利用改进的Harris算法对两幅图像进行角点检测，然后为特征点分

3、配方向，并生成SIFT特征描述子，完成匹配。实验结果表明，该算法实时性强、匹配率高，并能较好地反映水下物体的形状特征。【关键词】改进Harris-SWr算法；双目图像；角点检测；匹配【中图分类号】TP391．4【文献标志码】AApplicationofImprovedHarris-SIFTAlgorithminUnderwaterImageMatchingWANGXin，JIAMinzhiInstituteofInformationEngineering，TaiyuanUniversityofTechnology，Taiyuan030024，China)【Abstra

4、ct】Duetotheproblemsofthepoorreal—timeperformanceandmoremismatchintheSIFTalgorithm，togetherwiththelowaccuracyandslowspeedintheHarriscornerdetectionalgorithm，amethodofextractingandmatchingthefeaturepointsforunderwaterbinocularimagesbasedOntheim—provedHarris—SIFralgorithmisproposed．Thecorn

5、erpointsoftwoimagesaredetectedbyusingtheimprovedHarrisalgorithm．thenthedirectionsforeachfeaturepointaredistributed．Finally，theSILTYfeaturedescriptorsaregeneratedandthematchingiscompleted．Intheexperimentalresults，itshowesthatthealgorithmproposedinthispaperhasgoodreal—timeperformanceandhi

6、ghmatchingrate，andcanreflecttheobjects’shapefeatureswel1．【Keywords】improvedHarris—sI}tralgorithm；binocularimages；comerdetection；matching随着科学技术的进步，水下勘探、水下目标定位、跟踪扩展出来的一种特征点提取算法，对图像旋转、灰度变化等技术越来越受到世界各国的重视。世界上先进的水下以及视角变换保持较好的稳定性。机器人大多采用双目视觉技术，能否快速而准确地对水下该算法受自相关函数思想的启发，给出了自相关拍摄的双目图像进行特征提取与匹配成

7、为研究的核心和矩阵难点。由于水下光线较弱，可见度低，拍摄的图像不够清()：『y)y1(1)晰且易于变形，图像的特征不够明显，因而特征点的提取L(，Y)(，Y)工作尤为重要。SIFT算法具有较好的尺度、旋转、光照及式中：L(，Y)，L(，Y)，L(x,y)分别为图像点的灰度视角不变性，可以在复杂的环境中匹配并识别出目标物在u和方向上的偏导及二阶混合偏导；的行列式表示体，是一种较为完善并且稳定的方法。但SIFT算法提取为det(M)，其对角线之和表示为tr()。角点响应函数的特征点并非人们视觉意义上的角点，不能很好地反映图定义为像的结构；而且大量复杂的计算会导致其实时陛较

8、差，难R：det(M)一k·tr2(M)(2)以满足对实时I生要求较高的双目立体视觉系统。而传统式中：经验值k通常取0．04～0．06。经计算，当某一像素的Harris—SIFT算法虽然可以提取角点，但受系数和阈点的尺值大于设定的阈值时，这个点即为角点。值的影响，提取的特征点不够准确且速度偏慢。角点提取的准确性和可靠性受经验值k的影响，值本文提出一种改进的Harris～SIFT算法。先通过改进的选取会因图像的不同而不同。多次调试k值会花费大的Harris算法对图像进行角点检测，再利用SIbT算法描量的时间，导致角点的提取速度变慢。述图像特征，最后根据