文档介绍：上海交通大学硕士学位论文

图像配准算法研究

硕士研究生：苏昭
学号： 1110349078
导师：王慈
申请学位：工学硕士
学科：信息与通信工程
所在单位：电子信息与电气工程学
院
答辩日期： 2014 年 1 月
授予学位单位：上海交通大学
Dissertation Submitted to Shanghai Jiao Tong University for
the Degree of Master

RESEARCH ON IMAGE
REGISTRATION ALGORITHM

Cadidate: Zhao Su
Student ID: 1110349078
Supervisor: Wang
Academic Degree Applied for： Master of Engineering
Speciality： Information and Communication
School of Electronic Information
Affiliation:
and Electrical Enigineering
Date of Defence: Jan,2014
Degree-Conferring-Institution: Shanghai Jiao Tong University
上海交通大学硕士学位论文
图像配准算法研究
摘要

图像配准是图像处理领域中的重要技术，用于实现两幅或者是更
多图像之间的匹配。经过多年的研究和进步，对不同实际需求和输入
数据图像类型，已存在大量的图像配准算法。在实际应用中，每种图
像配准方法在某些方面都具有一定的优越性，但是尚未存在一种图像
配准算法具有很好的通用性可以完全适用于各类型的图像配准问题中，
因此寻求一种既有较高的准确性和鲁棒性，又有极强的通用性使其可
以应用在各个领域的图像配准算法成为我们研究的重要方向。
目前，图像配准算法主要有基于灰度，变换域以及特征三类。本
文采用基于特征的图像配准算法，首先研究了基于 SIFT 特征配准算法，
经过试验和研究发现其在存在视角变换时会出现配准结果对不齐等现
象。接着，本文分析研究了基于平滑变化的配准算法(SVAS)，该算法
对具视差的图像配准有一定的优越性，可以一定程度上解决 SIFT 特征
配准算法的不足。但是，基于平滑变化的配准算法仍存在着时间消耗
大和配准效果不稳定等不足。在对基于平滑变化的配准算法的分析研
究基础上找出算法不稳定和时间消耗大的问题所在，根据问题分析针
对性的提出改进的 SVAS 算法，主要从三个方面进行改进：首先通过
设计两个合理规则筛选参与代价函数的特征点来减小代价函数相关矩
阵的条件数以降低算法时间，同时提高算法的数值稳定性；接着用非
局部平均滤波求解任意点变换参数保证变换参数的准确性；最后文中
设计了适当的灰度插值方法实现较高质量的图像配准。通过实验表明，
本文提出的改进算法在时间和配准效果上均优于基于平滑变化的配准