基于活动原点的信射匹配方法.pdfVIP

1998年5月 第九届全国图象图形学学术会议论文集 中宙图象图形学会 基于活动原点的仿射匹配方法牢 封举富 石青云程民德 ● j二京★学信息割学中心规宦_亏=听啦信息世理窑验重j：京j0087 摘要本文针对图像识别中的仿射匹配问题，提出了一种基于活动原点的仿射匹配方法。其基本思想是仿射 坐标架中的原点坐标带有两个可以在一定误差范围内变化的调整参数。由于原点坐标是不确定的．因此仿射坐 ● 标架也是可以活动的．由诬仿射坐标架建立的仿射变撩也带有两小可以在一定误差范国内变化的调整参数．这 两个参数在匹配其它点时起到调节作用，该方法具有轻强的抗误差能力，理论分析和实验表明于基于活动原点 的仿射匹配方法优于传统的仿射匹配方法。 关键词图像识别．仿射变换．仿射匹配 。I 量．最终确定图像和模型是否匹配f4，5．6]。_．f：，L． 1 引 言 GrlⅢ∞n(】994)等人较详细的分析了特征位置的 图像识别是计算机视觉系统中的～个重耍组 偏差对以上两种方法的影响．由子仿射变换和仿射 成部分。目前大多数识别系统采用基于模型的方 不变量对误差非常敏感，在缀多情形下将导致误匹 法。基于模型的方法包括以下三个主要步骤：首先 配或仿射匹配不存在，因此必须寻找鲁棒的仿射匹 建立物体模型及其几何特征库，然后从输入的景物 配方法。 图像中提取所需的几何特征。并建立所提取的几何 我们通过对仿射变换的进一步研究，提出了 特征和物体模型的几何特征之间的几何变换关系， 一种基于活动原点的仿射匹配方法。其基本思想是 最后通过比较两者之间的相似性来完成识别任务。 仿射坐标架中的原点坐标带有两个可阻在～定误差 由于可以用仿射变换米近似弱透视投影变换，所吼 范围内变化的调整参数。由于原点坐标是不确定 许多系统采用平面仿射变换来表示二维模型和二雏 的，因此仿射坐标架也是可以活动的，由该仿射坐 ● 图像之间的映射关系。采用二维仿射变按的识别系 标架建立的仿射交换也带有两个可以在～定误差范 统主要有两类。第一类系统首先在图像和模型特征 围内变化的调整参数，返两个参数在匹配其它点皑 集中选择基本特征集，然后利用图像和模型中的基 起到调节作用。理论分析和实验表明该方法优于传 本特征集计算仿射变换，并用该仿射变换将模型中 统的仿射匹配方法。 ● 的其它特征映射到图像坐标系与图像特征进行比 下面首先介绍平面物体的投影图像之间的仿 较，通过假设验证的方法来确定图像和模型是否匹； 射变换关系．然后给出基于活动原点的仿射匹配方 配h3]。第二类系统采用的方法称为‘5eometri(- 法及其误差分析和试验结果。 Hash’，它首先计算模型特征在各仿射坐标系下的 2投影图像的仿射变换 仿射不变量．建立仿射不变量库，然届对输入的景 物图像计算其几何特征的仿射不变量，通过查找仿 摄像机采用中心透视投影模型如图1所示． 射不变量库，比较模型特征和图像特征的仿射不变 ’本文受国家教委博士点基金项目瓷助。 230 焦距为f。～平面物体的质心坐标为(五，矗，Z0)， (五+也，艺+以，zo+t)来表示。它在图像平 面上的投影坐标为(J，．r)，由下式给出： ●