基于圖像特征匹配技術(shù)的數(shù)字圖像相關(guān)法研究.pdf

1、數(shù)字圖像相關(guān)法是一種應(yīng)用現(xiàn)代計算機(jī)技術(shù)與數(shù)字圖像處理技術(shù)相結(jié)合進(jìn)行受力物體變形測量的非接觸式的測量方法，其基本原理是通過對被測物體變形前后表面散斑圖像進(jìn)行相關(guān)搜索計算來獲得相關(guān)的位移及應(yīng)變信息。數(shù)字圖像相關(guān)法具有非接觸性全場測量、硬件設(shè)備簡便、測量環(huán)境要求低、測量快速且精確度高、測量分辨率和測量范圍方便調(diào)整等優(yōu)點(diǎn)，經(jīng)過三十多年的發(fā)展與改進(jìn)已被廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代工程測量中。為了使數(shù)字圖像相關(guān)法達(dá)到實(shí)時、高精度的測量水平，對計其算速度與精度的完

2、善和提高一直是研究工作的重點(diǎn)。
　　影響數(shù)字圖像相關(guān)法計算精度和計算效率的主要因素有:圖像采集的硬件環(huán)境、相關(guān)函數(shù)、形函數(shù)及相關(guān)搜索算法。本文主要從數(shù)字圖像相關(guān)法的理論原理方面，即相關(guān)函數(shù)、形函數(shù)、相關(guān)搜索算法等方面研究了提高其計算精度與計算速度的方法。對相關(guān)搜索算法的研究是數(shù)字圖像相關(guān)法研究領(lǐng)域中的重點(diǎn)，本文重點(diǎn)對亞像素位移精度測量較高的Newton-Raphson(N-R)法進(jìn)行了詳細(xì)研究并就N-R迭代優(yōu)化的初值估算問題提出了

3、一種基于數(shù)字圖像特征匹配技術(shù)的數(shù)字圖像相關(guān)法，即:首先在變形前后圖像中檢測出特征點(diǎn)，應(yīng)用基于特征相似與幾何約束的特征匹配算法匹配出變形前后圖像的特征點(diǎn)對，并記錄點(diǎn)對的坐標(biāo);然后使用與匹配點(diǎn)對所在子區(qū)相對應(yīng)的仿射變換來初始估計子區(qū)的變形參數(shù)，即興趣點(diǎn)的位移初值估計;最后將估算的位移初值作為N-R迭代法的迭代初值，優(yōu)化計算出使相關(guān)函數(shù)取得極值的興趣點(diǎn)的精確位移值。
　　實(shí)驗(yàn)方面，進(jìn)行了鯉魚鱗片拉伸變形實(shí)驗(yàn)。分別使用基于SURF(Spe