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基于SURF的特征点快速匹配算法
1 引 言
可 以大 大减 少 匹配 计 算 量 , 应 用 在 对 图像 处 理 实 时 性 要求 较 高 的光 电跟踪 系统 中具 有 明显 的优势 。 特征 匹配 的关 键在 于寻 找一 种较 好 的特征 描述 法 和特 征 匹配算 法 。就 点 特 征 而 言 , 目前 常见 的特 征点提 取 方 法 有 H a r r i s 特征 、 S U S A N特 征 、 S I F T特 征 等 I 4 。其 中 , D . G . L o w e提 出 的 S I T 特 征 由于 F 对 光照 、 旋转 、 尺 度 等 变换 具 有 不 变 性 , 受 到 了学 者 的广泛关 注 J , 但是 S I T 特 征需 要进 行 1 F 2 8维 的矢 量 特征运 算 , 在 高速 视 频 处 理 系 统 中实 时实 现 较 为 困难 。He r b e r t B a y等 提 出 的 S U R F特 征 在 S I F T的 基础 上 简 化 了 图像 金 字 塔 分 解 的操 作 _ 6 J 。类 似 于
中图分 类号 : T P 3 9 1 . 4 1 文献 标识 码 : A D OI : 1 0 . 3 9 6 9 / j . i s s n . 1 0 0 1 — 5 0 7 8 . 2 0 1 4 . 0 3 . 2 8
Fa s t f e a t u r e p o i n t ma t c h i ng a l g o r i t hm b a s e d o n S URF
・图像 与信 号处 理 ・
基于 S U R F的特 征 点 快 速 匹 配算 法
尧思 远 , 王晓明, 左 帅
( 华 北 光 电技 术 研 究 所 , 北京 1 0 0 0 1 5 )
摘 要 : 为 了解决 光 电 图像 匹配 过程 中特 征 点错 配 率较 高 的问题 , 本 文提 出 了一种基 于 S U R F 特 征 点 的 匹配 方 法。该 算 法首 先利 用 最近 邻 欧 氏距 离 比率 法对提 取 的 S U R F特 征做 粗 匹配 , 然 后 获取特 征 点对 应尺 度 的邻域 灰度 统 计信 息 , 进 而利用 P e a r s o n相 关 系数 比得 到鲁棒 性 较 强 的 匹配对 。 实验表 明该 方 法能 够有 效提 高 匹配 的准确 率 , 且 满足 实 时 性要求 。 关 键词 : S U R F特征 ; 特 征 点 匹配 ; 最 近邻 欧 氏距 离 比率 ; P e a r s o n相关 系数
YAO S i — y u a n, W ANG Xi a o — mi n g, ZUO S hu a i
( N o r t h C h i n a R e s e a r c h I n s t i t u t e o f E l e c t r o — o p t i c s , B e i j i n g 1 0 0 0 1 5 , C h i n a )
第4 4卷 第 3期
2 0 1 4年 3月
激 光 与 红 外
LAS ER & I NFRARED
Vo 1 . 4 4. No. 3 Ma r c h, 2 5 0 7 8 ( 2 0 1 4 ) 0 3 - 0 3 4 7 - 0 4
t i o n c o e ic f i e n t . Ex p e r i me n t a l r e s ul t s s ho w t h a t t hi s me t h o d c a n e f f e ct i v e l y i mp r o v e t h e ma t c hi ng a c c u r a c y a n d me e t r e a l ・ t i me r e q ui r e me n t s . Ke y wo r ds: S URF d e s c r i pt o r;f e a t ur e po i n t s ma t c h i n g; Eu c l i d e a n ne a r e s t n e i g h b o r di s t a n c e r a t i o; Pe a r s o n c o r r e 】 a t i o n c o e ic f i e n t
Ab s t r a c t : I n o r d e r t o s o l v e t h e p r o b l e m o f t h e h i g h mi s ma t c h i n g r a t e o f f e a t u r e p o i n t s i n c o u r s e o f i ma g e ma t c h i n g ,a n o v e l ma t c h i n g s t r a t e g y b a s e d o n S URF f e a t u r e p o i n t s i s p r o p o s e .E u c l i d e a n n e a r e s t n e i g h b o r d i s t a n c e r a t i o me t h o d i s u s e d t o ma t c h t h e e x t r a c t e d S U RF f e a t u r e s r o u g h l y ,a n d t h e n s t a t i s t i c a l i n f o r ma t i o n o f t h e c o r r e s p o n d i n g g r a y n e i g h — b o r h o o d o f e a c h f e a t u r e p o i n t i s o b t a i n e d .T h e n,mo r e r o b u s t n e s s ma t c h i n g p a i r s c a n b e g o t t e n w i t h P e a r s o n c o re l a —