图像匹配是非常重要的建立导航。然而,大多数图像匹配方法不考虑现实世界的退化,如图像模糊;因此,图像匹配的性能往往大大减少。最近的方法试图解决这个问题,利用两阶段框架优先采取图像去模糊,然后执行图像匹配,是有效的,但在很大程度上依赖于图像去模糊的质量。一个新兴解决这个困境的办法,共同执行图像去模糊和匹配,利用稀疏表示在探索去模糊和匹配之间的相关性。然而,这些方法获得稀疏表示原始像素空间之前,不充分考虑图像模糊的影响,从而可能导致之前稀疏表示的不准确的估计。幸运的是,我们可以从图像中提取pseudo-Zernike时刻与模糊不变和之前获得一个可靠的稀疏表示模糊不变的空间。动机的观察,我们建议联合图像去模糊和匹配方法与模糊invariant-based稀疏表示(JDM-BISR)之前,之前获得稀疏表示的鲁棒模糊不变的空间而不是原始像素空间,从而可以有效地提高图像去模糊和质量的图像匹配的准确性。此外,由于pseudo-Zernike时刻的维数远低于原始图像特性,我们的模型还可以提高计算效率。大量的实验结果表明,该方法执行有利对先进的模糊图像匹配的方法。
图像匹配是计算机视觉领域的一个活跃的研究领域,如图像拼接( Pseudo-Zernike时刻模糊不变的来源于Pseudo-Zernike时刻模糊图像;这是不变与圆对称的点扩散函数卷积。因此,它可以有效地减轻图像模糊的影响,提高稀疏表示系数的准确性。
出于上述分析,我们提出一个联合图像去模糊和匹配方法与模糊invariant-based稀疏表示之前(JDM-BISR)。我们JDM-BISR如图的框架 本文的主要贡献如下: 我们建议联合图像去模糊和匹配方法与模糊invariant-based稀疏表示之前,处理模糊图像匹配的问题。
本文的其余部分组织如下。我们将审查的相关作品pseudo-Zernike时刻不变量模糊和图像匹配部分
在本节中,我们首先介绍pseudo-Zernike模糊不变量的定义,它是利用纸,然后检查图像匹配的方法。
Pseudo-Zernike模糊不变量是基于正交Pseudo-Zernike时刻,适合与圆对称模糊点扩散函数,而且他们已经模糊不变性和噪声鲁棒性。模糊的不变量的计算pseudo-Zernike时刻需要计算pseudo-Zernike时刻,然后通过迭代方法生成不同订单的不变量。具体来说,极坐标图像<我nl我ne-formula>
假设<我nl我ne-formula>
根据( 一般来说,模糊的图像<我nl我ne-formula>
根据( 用方程( 根据以上观点,戴笠et al。 图像匹配已经深入研究了在过去的十年中由于其在计算机视觉的关键作用。传统的图像匹配方法分为两类( 一个直观的方法来解决这个问题是首先诉诸形象修复( 然而,他们都获得了稀疏表示系数在原始像素空间,不充分考虑图像模糊的影响,从而导致之前稀疏表示的不准确的估计。在这篇文章中,我们得到的稀疏表示系数模糊不变的空间而不是原始像素空间,从而改善之前稀疏表示的准确性,从而促进下面去模糊和匹配任务。
在本节中,我们将介绍JDM-BISR模型模糊图像匹配。出于完整性的考虑,我们首先给JRM-DSR的简要概述。
JRM-DSR方法旨在解决模糊图像匹配的问题,充分利用之间的关系修复和匹配。考虑到输入图像模糊<我nl我ne-formula>
JRM-DSR的基本思想是,模糊图像,如果正确地恢复,应该表示为稀疏字典的线性组合。与此同时,一个更好的恢复图像可能导致更准确的表示系数,进而还可以提高图像恢复质量。JRM-DSR方法迭代恢复寻找稀疏表示的输入图像,从而纠正初始不匹配和提高图像匹配的信心。
然而,在真实的应用程序中,总是存在一些模糊图像恢复;因此,so-obtained稀疏表示系数在像素空间不可能准确反映实时图像和参考图像之间的相似性。要解决这个问题,提高图像匹配的性能,我们接下来提出联合图像去模糊和匹配方法得到稀疏表示之前在模糊不变的空间而不是原始像素空间。
在本节中,我们计算的稀疏表示系数不变的空间,提出一种联合图像去模糊和模糊匹配方法与模糊invariant-based稀疏表示之前(JDM-BISR)的关键想法JDM-BISR之前获得稀疏表示在模糊不变的空间而不是原始像素空间。JRM-DSR方法取得了良好的性能通过获得稀疏表示之前的原始像素空间。然而,在实际应用中,常常恢复图像有些模糊,所以获得的稀疏表示系数的像素空间不能准确反映实时图像和参考图像之间的相似性。我们都知道,模糊不变( 在本节中,我们采用交替最小化算法( 首先,根据文献[
考虑到图像恢复<我nl我ne-formula>
在哪里<我nl我ne-formula>
为了解决上面的方程,我们引入一个辅助变量<我nl我ne-formula>
模糊的内核<我nl我ne-formula>
上述问题的解决方案
其次,我们修复<我nl我ne-formula>
自稀疏表示系数得到解决上述方程在原点像素空间是不准确的,之前我们的方法利用稀疏表示在健壮的不变的空间如下: 更特别,我们提取pseudo-Zernike时刻模糊不变量<我nl我ne-formula>
更新模糊内核<我nl我ne-formula>
更新了图片<我nl我ne-formula>
更新稀疏系数<我nl我ne-formula>
预测匹配的位置<我nl我ne-formula>
在本节中,我们进行广泛六航拍图像来演示实验提出JDM-BISR方法的效率。在实验中,我们将参考图像的大小<我nl我ne-formula>
我们根据经验设置参数<我nl我ne-formula>
首先,我们说明了提出JDM-BISR方法用一个简单的示例图 图像去模糊和匹配结果的例子,标准差的高斯模糊的内核是3。(一)PD(匹配)。(b)的信心(匹配)。(c) PSNR(由模糊变清晰)。(d) SSIM(由模糊变清晰)。
在本节中,我们分析了稀疏表示之前在模糊不变的空间效率。具体来说,我们比较两个以上六个航拍图像稀疏表示的图像匹配方法:一是获取原始像素空间中稀疏表示(SR-PIXEL) [ 上述两种方法的匹配结果列在表中 图像匹配的结果SR-PIXEL方法。
图像匹配的结果SR-BI方法。
在本节中,我们进行实验联合图像去模糊和匹配在不同降解设置。在我们JDM-BISR算法,图像去模糊和匹配是紧密耦合的。因此,我们现在的图像匹配的结果并分别由模糊变清晰。此外,我们还提供一个比较匹配的速度。
表 不同方法的匹配精度,标准差的高斯模糊内核是3。
不同方法的匹配精度,标准差的高斯模糊内核是4。
视觉展示JDM-BISR提出方法的有效性,我们选择一个模糊的图像和相应的参考图像作为一个说明性的例子,标准差的高斯模糊内核设置为3。图 图像匹配和去模糊结果的可视化。小图像代表了图像恢复和大图像给出了匹配结果,红色矩形代表匹配位置的地面实况,红十字会(<我nl我ne-formula>
对于图像去模糊,我们随机选择600内核为每一个模糊模糊图像大小来验证图像去模糊的效率,和标准差的高斯模糊内核范围从1到5。然后,我们利用PSNR和SSIM评估我们JDM-BISR之间图像去模糊方法的性能和JRM-DSR方法。表 图像去模糊结果比较的PSNR。
比较而言,SSIM图像去模糊结果。
在实际应用中,我们不仅要考虑匹配的准确性也匹配的速度。因此,我们进行实验比较JRM-DSR和JDM-BISR方法的计算时间;实验结果表中列出 JRM-DSR和JDM-BISR方法的计算时间。
在本节中,我们分析了影响模糊内核大小和规模变化的图像匹配。
来验证我们的方法的鲁棒性内核大小,我们利用不同程度的模糊图像的图像匹配,在其中<我talic>
σ我talic>设置为1、2、3、4和5,分别和内核尺寸对应吗<我nl我ne-formula>
图像匹配结果比较标准差的高斯模糊的内核,结果的准确性<我nl我ne-formula>
来验证我们的方法的鲁棒性规模变化,我们在模糊的输入图像进行图像匹配实验用不同的大小。在实验中,我们设置模糊的输入图像的大小<我nl我ne-formula>
图像匹配结果比较在规模上变化,模糊的输入图像的大小在哪里<我nl我ne-formula>
图像匹配结果比较在规模上变化,模糊的输入图像的大小在哪里<我nl我ne-formula>
PD<我nl我ne-formula>
PD<我nl我ne-formula>
PD<我nl我ne-formula>
PD<我nl我ne-formula>
PD<我nl我ne-formula>
1
2
60.33
93.00
97.67
98.00
98.00
3
16.67
48.83
74.50
81.50
83.83
4
6.00
19.83
38.00
50.50
58.67
5
0.83
6.33
15.33
25.17
31.67
PD<我nl我ne-formula>
PD<我nl我ne-formula>
PD<我nl我ne-formula>
PD<我nl我ne-formula>
PD<我nl我ne-formula>
1
2
68.33
94.17
98.00
98.17
100.00
3
26.50
52.67
81.33
85.00
89.83
4
8.17
25.00
42.83
58.17
64.67
5
5.83
10.50
23.17
35.00
42.17
方法
PD<我nl我ne-formula>
PD<我nl我ne-formula>
PD<我nl我ne-formula>
PD<我nl我ne-formula>
NCC
61.33
65.50
66.33
66.50
SRC
48.83
74.50
81.50
83.83
DNCC
10.33
24.17
41.83
55.67
JRM-DSR
70.00
86.33
90.33
90.83
JDM-BISR
方法
PD<我nl我ne-formula>
PD<我nl我ne-formula>
PD<我nl我ne-formula>
PD<我nl我ne-formula>
NCC
36.33
44.50
46.33
47.67
SRC
19.83
38.00
50.50
58.66
DNCC
4.00
7.83
13.17
19.67
JRM-DSR
35.33
56.33
67.17
71.00
JDM-BISR
方法
JRM-DSR
36.36
30.15
23.16
20.43
18.74
JDM-BISR
方法
JRM-DSR
0.954
0.883
0.651
0.454
0.331
JDM-BISR
方法
JRM-DSR
JDM-BISR
维向量
2500年
50
计算时间(年代)
43.65
方法
NCC
100.00
90.83
66.67
47.83
32.67
SRC
100.00
98.00
84.16
61.66
35.33
DNCC
99.50
93.67
65.33
25.67
23.33
JRM-DSR
100.00
98.83
91.00
72.00
48.50
JDM-BISR
方法
PD<我nl我ne-formula>
PD<我nl我ne-formula>
PD<我nl我ne-formula>
PD<我nl我ne-formula>
PD<我nl我ne-formula>
NCC
48.33
53.33
54.50
55.33
55.33
SRC
34.83
58.17
65.67
67.67
68年
DNCC
9.00
21.50
36.00
48.50
57.17
JRM-DSR
64.17
75.33
77.17
78.00
78.17
JDM-BISR
方法
PD<我nl我ne-formula>
PD<我nl我ne-formula>
PD<我nl我ne-formula>
PD<我nl我ne-formula>
PD<我nl我ne-formula>
NCC
77.83
80.83
82.33
82.33
82.67
SRC
59.33
86.67
95.33
96.33
96.67
DNCC
11.83
27.33
48.00
66.33
80.00
JRM-DSR
98.00
99.00
99.00
JDM-BISR
92.67
98.33
在本文中,我们提出一个联合图像去模糊和匹配方法与模糊invariant-based稀疏表示之前(JDM-BISR)。之前我们的方法获得稀疏表示在鲁棒模糊不变的空间而不是原始的像素空间,从而改善之前稀疏表示的准确性,从而促进以下图像去模糊和匹配任务。此外,由于pseudo-Zernike时刻的维数远低于原始图像特性,我们的模型也提高了计算效率。大量的实验结果表明,该方法优于最先进的模糊图像去模糊和匹配的匹配方法。
使用的数据来支持本研究的发现可以从相应的作者。
作者宣称没有利益冲突。
这项研究得到了国家自然科学基金项目(61433007和61433007号)。