點集配準是計算機視覺和模式識別領(lǐng)域的一個基礎(chǔ)而關(guān)鍵的問題,主要在于如何尋找給定兩組或多組點集的對應(yīng)關(guān)系。當前其在醫(yī)學圖像分析、遙感圖像處理和人臉識別等領(lǐng)域廣泛應(yīng)用,故對點集配準進行研究具有重要的理論和實際意義。通過對國內(nèi)外的點集配準技術(shù)進行大量調(diào)研和分析,總結(jié)當前不同的非剛性點集配準方法的優(yōu)缺點;進而,本文以非剛性點集配準為研究對象,提出一種考慮局部幾何結(jié)構(gòu)約束的非剛性點集配準方法;然后,為了解決智能車多傳感器系統(tǒng)中航跡關(guān)聯(lián)時存在的檢測不準確或傳感器偏差問題,本文建立一種基于點集配準思想的航跡關(guān)聯(lián)方法,實現(xiàn)點集配準在智能車中的應(yīng)用。本文的主要研究內(nèi)容如下:1.較為詳細的總結(jié)當前主流的非剛性點集配準方法。本文針對現(xiàn)有的非剛性點集配準算法,進行了較為詳細的總結(jié),指出現(xiàn)有方法存在的不足之處,并且通過大量仿真實驗驗證現(xiàn)有算法的性能,從而得出基于一致點漂移的保持全局和局部結(jié)構(gòu)的非剛性點集配準方法在準確性和計算復(fù)雜度兩方面綜合優(yōu)于其他同類算法。2.提出一種考慮局部幾何結(jié)構(gòu)約束的非剛性點集配準方法。本文通過構(gòu)建混合高斯模型,將點集配準問題轉(zhuǎn)化為最大似然估計問題,進而引入兩種局部特征結(jié)構(gòu)以保持同一點集... 

【文章來源】：重慶郵電大學重慶市

【文章頁數(shù)】：95 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

剛性點集配準前后圖

重慶郵電大學碩士學位論文第1章緒論2和非剛性點集配準，剛性點集配準中的變換關(guān)系主要是線性關(guān)系，如縮放、旋轉(zhuǎn)及平移等，配準前后如圖1.1所示；非剛性點集配準中的變換關(guān)系往往是非線性或仿射變換，即各點集之間存在非剛性形變，配準前后如圖1.2所示，具體的技術(shù)原理可參考1.2節(jié)。圖1.1剛性點集配準前后圖圖1.2非剛性點集配準前后圖另外，點集配準技術(shù)有著極其廣泛的應(yīng)用背景，例如生物醫(yī)學、遙感地理和智能網(wǎng)聯(lián)汽車等新興關(guān)鍵領(lǐng)域。在生物醫(yī)學方面，主要利用點集配準方法對生物細胞圖像進行配準，從而有利于醫(yī)生或研究人員觀察組織變化等。G.Wu等[7]針對活細胞成像，提出了一種基于快速點集的圖像配準方法，用于抑制整個單元在圖像數(shù)據(jù)中的運動。M.W.A.Caan等[8]針對臨床上的擴散張量圖像，提出一種白質(zhì)纖維束非剛性配準的方法，其主要思想是通過聚類和點集配準，尋找纖維點集之間的空間關(guān)系。另外，在醫(yī)學圖像分析方面，當一些身體部位存在細微病變無法由肉眼看到時，醫(yī)生對病人的醫(yī)學圖像進行分析和診斷后容易造成誤診，甚至耽誤病情。但是隨著計算機的發(fā)展，點集配準技術(shù)的出現(xiàn)，可極大降低這種情況的概率。技術(shù)人員通過將患者的醫(yī)學圖像建成數(shù)據(jù)庫，利用點集配準技術(shù)把被檢測人員的圖像與患者的圖像進行配準，以發(fā)現(xiàn)是

重慶郵電大學碩士學位論文第1章緒論3否有存在病變的部位，從而減少誤診，如圖1.3所示為同濟大學王剛課題組[9]利用點集配準技術(shù)在三維醫(yī)學數(shù)據(jù)中的驗證示例。T.Nguyen等[10]提出一種基于核相關(guān)性有限高斯混合模型的非剛性點集配準方法，并在4D電子計算機斷層掃描（ComputedTomography。CT）圖像中驗證了算法的有效性和魯棒性。中南民族大學陸雪松等[11]針對非剛性的醫(yī)學圖像配準，利用點集配準中的Renyi’sentropy度量算法，提出一種基于聯(lián)合Renyi-entropy度量的保留全局和局部特征的非剛性配準算法，并在36對宮頸磁共振圖像上驗證，克服了因圖像局部灰度分布不一致造成的影響，為臨床的精確診療提供科學依據(jù)。南昌航空大學張桂梅等[12]針對現(xiàn)有醫(yī)學圖像配準算法對于灰度均勻、弱邊緣以及弱紋理圖像易陷入局部最優(yōu)從而導(dǎo)致配準精度低下、收斂速度緩慢問題，提出一種階次自適應(yīng)的主動Demons算法并將其應(yīng)用到醫(yī)學圖像的非剛性配準。圖1.3點集配準在醫(yī)學圖像上的應(yīng)用在遙感地理方面，點集配準可用來比較國家地理或世界地理的發(fā)展情況，如圖1.4所示為武漢大學MaJiayi課題組[13]利用點集配準技術(shù)在遙感地理圖像中驗證的示例。當國家技術(shù)人員對遙感衛(wèi)星傳回的圖像進行處理時，往往存在不同時刻、不同傳感器、不同地點傳回圖像的配準問題，隨著點集配準技術(shù)發(fā)展，可對不同圖像進行配準，以進行國家地理和世界地理勘探，反映出一個地區(qū)甚至國家的動態(tài)變換信息，如城市變遷、道路擴建改動、植被變化以及土壤侵蝕等，對國家發(fā)展和地理研究具有重要意義。J.Jiang[14]等針對遙感圖像，提出了一種精確且魯棒的集成空間結(jié)構(gòu)約束點集配準算法，此方法先建立初步匹配關(guān)系，再刪除異常對應(yīng)關(guān)系。J.Ma等[15]提出基于局部線性變換的非剛性點集配準方法，并由此提出

【參考文獻】：
期刊論文
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碩士論文
[1]基于高斯混合模型的多模態(tài)過程監(jiān)測[D]. 孫健芳.東北大學 2013
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本文編號：3506575