影像匹配實習(xí)報告

影像匹配實習(xí)報告實習(xí)目的：掌握影像匹配的原理和基本思想，加深對各種影像匹配算法的理解；能夠利用編程實現(xiàn)影像匹配的算法，提高自己的編程能力；通過實習(xí)能夠體會各種影像匹配算法的特點和優(yōu)劣；實驗原理：影像匹配的實質(zhì)就是在兩幅（或多幅）影像之間識別同名點。同名點的確定是以匹配測度為基礎(chǔ)的，基于不同的理論或不同的思想可以定義各種不同的匹配測度，因而形成了各種影像匹配方法及相應(yīng)的實現(xiàn)算法。常見的有五種基本的匹配算法，即相關(guān)函數(shù)法、協(xié)方差函數(shù)法、相關(guān)系數(shù)法、差平方和法和差絕對值和法。本次試驗采用的是相關(guān)系數(shù)法。相關(guān)系數(shù)法影像匹配的基本思想：若影像匹配的目標(biāo)窗口灰度矩陣為G(g)，窗口大小為m×n，與G對應(yīng)的灰度函數(shù)為g(x,y)；搜索區(qū)的灰度矩陣為G’=(g’)，矩陣的大小為k×l，k與l分別是矩陣G’的行數(shù)和列數(shù)，與G’相應(yīng)的灰度函數(shù)為g’(x,y)。G’中任意一個m行n列的子快（搜索窗口）記為：（i=1,2,…,m,j=1,2,…,n）(r=INT(m/2)+1,…,k-INT(m/2)c=INT(n/2)+1,…,l-INT(n/2))相關(guān)系數(shù)法就是尋找使得目標(biāo)窗口和搜索窗口中相關(guān)系數(shù)取得最大值的點作為同名點的方法，即它是用相關(guān)系數(shù)作為匹配測度的。它是標(biāo)準(zhǔn)化的協(xié)方差函數(shù)，協(xié)方差函數(shù)除以兩信號的方差即得相關(guān)系數(shù)。g(x,y)與g’(x’,y’)的相關(guān)系數(shù)為：考慮到實際計算中的工作量，相關(guān)系數(shù)的實用公式為：實驗步驟：提取特征點為了提高影像匹配的精度，我們可以從影像上提取變化比較明顯的點進(jìn)行匹配，這樣可以取得比較好的匹配效果。本文使用的特征點的提取算法為Moravec算子。影像匹配在左影像上利用Moravec算子提取特征點；將提取出來的特征點作為目標(biāo)點并記錄其行列號，以此待定點為中心選取5×5個像素的灰度陣列作為目標(biāo)區(qū)；根據(jù)兩幅影像的相似性利用左影像行列號的位置信息在右影像上估計出該同名點可能存在的范圍，建立一個9×9的像素灰度陣列作為搜索區(qū)；根據(jù)相關(guān)系數(shù)的算法計算搜索區(qū)與目標(biāo)區(qū)的相關(guān)系數(shù)；比較計算出來的各個相關(guān)系數(shù)，當(dāng)相關(guān)系數(shù)取得最大值時，該搜索窗口的中心像素被認(rèn)為是同名點；標(biāo)記同名點。程序流程圖：特征點提取特征點提取目標(biāo)區(qū)和搜索區(qū)窗口的選取選取計算相關(guān)系數(shù)確定并作標(biāo)記同名點實驗結(jié)果：實驗分析與總結(jié)：本次試驗取得了較