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改进的视角鲁棒KAZE特征匹配算法 被引量:4
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作者 耿则勋 徐志军 +2 位作者 卢兰鑫 沈忱 曾德佳 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第3期616-625,共10页
针对KAZE特征匹配算法对视角变化敏感,在大视角场景下不能实现正确匹配的问题,提出了一种视角鲁棒的PKAZE(Perspective-KAZE)算法。该算法在原KAZE描述符的基础上,计算特征点邻域内的二阶梯度均值,形成新的扩展的80维描述符;然后利用... 针对KAZE特征匹配算法对视角变化敏感,在大视角场景下不能实现正确匹配的问题,提出了一种视角鲁棒的PKAZE(Perspective-KAZE)算法。该算法在原KAZE描述符的基础上,计算特征点邻域内的二阶梯度均值,形成新的扩展的80维描述符;然后利用透视变换模型对待匹配影像进行多视角模拟,在模拟影像上提取改进的KAZE描述符,再进行特征匹配。最后,选取5对含有最多正确匹配数量的影像上的匹配对作为初始结果,利用随机抽样一致算法对初始结果提纯。对多组图像进行了匹配实验,结果表明:与KAZE、尺度不变特征变换(SIFT)和加速鲁棒特征(SURF)算法相比,所提算法对视角变化具有更强的鲁棒性;与透视尺度不变特征(PSIFT)和仿射尺度不变特征(ASIFT)算法相比,本算法匹配正确率更高,分别为PSIFT的2-10倍,ASIFT的2-7倍。提出的算法对视角变化具有很好的鲁棒性,不仅对模拟影像的视角变化很稳健,而且适用于真实三维复杂场景拍摄的大视角影像,具有一定的实用价值。 展开更多
关键词 影像匹配 特征匹配 kaze算法 二阶梯度 透视变换 非线性尺度空间
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基于HCA与KAZE的铁路路基GPR图像配准算法 被引量:4
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作者 杜翠 张千里 刘杰 《计算机工程》 CAS CSCD 北大核心 2018年第3期264-269,274,共7页
针对铁路路基探地雷达(GPR)检测需要较高精度与时效性的要求,提出一种基于直方图曲率分析(HCA)与KAZE特征的图像配准算法。通过HCA进行阈值分割,提取图像高能量区域,以节约无效区域的配准时间。运用KAZE算法提取图像中的特征点,并根据... 针对铁路路基探地雷达(GPR)检测需要较高精度与时效性的要求,提出一种基于直方图曲率分析(HCA)与KAZE特征的图像配准算法。通过HCA进行阈值分割,提取图像高能量区域,以节约无效区域的配准时间。运用KAZE算法提取图像中的特征点,并根据快速近似最近邻搜索算法进行粗匹配。使用随机抽样一致性算法过滤匹配点对,优化特征匹配过程。实验结果表明,该算法对于存在病害差异、增益差异、地物差异的铁路路基多时相GPR图像均取得较好的配准效果,且配准精度比KAZE算法、ORB算法、SIFT算法明显提高,配准效率比KAZE算法提升8%以上。 展开更多
关键词 铁路路基 探地雷达 图像配准 直方图曲率分析 kaze算法
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鲁棒KAZE算法的SAR图像配准 被引量:4
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作者 吴鹏 于秋则 +1 位作者 闵顺新 逄博 《科学技术与工程》 北大核心 2016年第28期101-109,共9页
针对传统的SIFT算法及其改进算法在多波段SAR图像匹配性能低下,对非线性扩散滤波的KAZE特征检测算法分别从构建尺度空间和特征点检测两个方面进行改进,来提高多波段SAR图像匹配性能。尺度空间构建方面:提出采用高斯引导滤波取代KAZE算... 针对传统的SIFT算法及其改进算法在多波段SAR图像匹配性能低下,对非线性扩散滤波的KAZE特征检测算法分别从构建尺度空间和特征点检测两个方面进行改进,来提高多波段SAR图像匹配性能。尺度空间构建方面:提出采用高斯引导滤波取代KAZE算法中的非线性扩散滤波,充分利用高斯引导滤波的算法实时性、尺度不变性和良好的边缘保持性来克服非线性扩散滤波构建尺度空间的算法耗时较高的问题。特征点检测方面:提出采用引入指数加权均值比例算子(ROEWA)结合多尺度Harris角点检测的改进方法,充分利用ROEWA算子抑制相干斑噪声和多尺度Harris算子计算简单、旋转、尺度不变等优点,克服了传统的梯度差分方法检测SAR图像特征点时在SAR图像强散射纹理区造成大量错误率。描述符构建阶段,在梯度比例图像上采用原始的KAZE算法相同原理构建MSURF描述符。最后通过最近邻匹配和一致性倒数(RANSAC)进行错误匹配剔除。实验结果表明本文提出的改进KAZE算法应用于SAR图像配准优于原始KAZE特征算法。 展开更多
关键词 多波段合成孔径雷达(SAR) 尺度空间 高斯引导滤法(kaze) 引导滤波 指数加权均值比例算子(ROEWA) 多尺度Harris 最近邻匹配和一致性倒数(RANSAC)
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基于信息熵约束和KAZE特征提取的遥感图像配准算法研究 被引量:21
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作者 保文星 桑斯尔 沈象飞 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第8期1810-1819,共10页
针对KAZE算法在遥感图像配准过程中存在的检测速度慢和误匹配的问题,本文提出了一种改进的基于信息熵约束和KAZE特征提取的预处理算法。首先采用非重叠滑动窗口遍历遥感图像并分割窗口,计算分割后窗口区域的信息熵。然后,根据获取的信... 针对KAZE算法在遥感图像配准过程中存在的检测速度慢和误匹配的问题,本文提出了一种改进的基于信息熵约束和KAZE特征提取的预处理算法。首先采用非重叠滑动窗口遍历遥感图像并分割窗口,计算分割后窗口区域的信息熵。然后,根据获取的信息熵形成的直方图,选取适当阈值来保留具有高信息熵的图像局部区域用于KAZE算法特征提取。最后,采用RANSAC算法去除误匹配以优化匹配结果。在SPOT、高分二号等卫星数据上的实验结果表明,本文算法相比于KAZE算法的特征点匹配精度分别提升了0.2%和0.3%,算法运行时间分别降低了70%和53%。 展开更多
关键词 遥感图像配准 信息熵 滑动窗口 kaze算法 随机抽样一致
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改进KAZE算法的移动目标检测 被引量:4
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作者 罗宇 黄玉清 石繁荣 《传感器与微系统》 CSCD 2019年第8期126-128,共3页
针对KAZE算法特征提取速度慢以及移动目标检测效果差等问题,提出一种改进KAZE算法的移动目标检测算法。在原有KAZE算法基础上,对求解线性非尺度空间的迭代步长进行了重新修正;在特征匹配阶段,对特征点在相邻帧间位移进行求解后,用于背... 针对KAZE算法特征提取速度慢以及移动目标检测效果差等问题,提出一种改进KAZE算法的移动目标检测算法。在原有KAZE算法基础上,对求解线性非尺度空间的迭代步长进行了重新修正;在特征匹配阶段,对特征点在相邻帧间位移进行求解后,用于背景估计。实验结果表明:改进后的算法加速了非线性尺度空间的求解,特征点提取速度提升了9. 3%,特征匹配率提升了1. 6%;用于无人机移动目标检测中,也取得了良好效果。 展开更多
关键词 kaze算法 特征提取 特征匹配 目标检测
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适用于倾斜影像的加速KAZE-SIFT特征提取算法 被引量:9
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作者 薄单 李宗春 +1 位作者 王晓南 乔涵文 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2019年第7期2093-2097,共5页
针对传统正摄影像的特征提取算法处理倾斜影像匹配效果不佳的问题,在已有特征提取算法的基础上,提出了一种适用于倾斜影像的特征提取算法——加速KAZE-尺度不变特征变换(AKAZE-SIFT)算法。首先,为保证特征检测的准确性与独特性,采用充... 针对传统正摄影像的特征提取算法处理倾斜影像匹配效果不佳的问题,在已有特征提取算法的基础上,提出了一种适用于倾斜影像的特征提取算法——加速KAZE-尺度不变特征变换(AKAZE-SIFT)算法。首先,为保证特征检测的准确性与独特性,采用充分保留图像轮廓信息的加速KAZE(AKAZE)算子进行特征检测;其次,为提升特征描述的稳定性,采用稳健的尺度不变特征变换(SIFT)算子进行特征描述;然后,依据目标特征向量和候选特征向量间的欧氏距离确定粗匹配点对;最后,采用随机抽样一致性算法进行单应性约束,提高匹配纯度。模拟影像在倾斜摄影条件下的模糊、旋转、亮度、视角和尺度变化,对特征提取算法性能进行评估,实验结果表明,AKAZE-SIFT算法相比SIFT算法和AKAZE算法召回率分别提高了12.8%和5.3%,精准率提高了6.5%和6.1%,F1值提升了13.8%和 5.6%;提取效率优于SIFT算法,略逊于AKAZE。AKAZE-SIFT算法具有良好的检测和描述能力,更适用于倾斜影像特征提取。 展开更多
关键词 加速kaze算法 尺度不变特征变换算法 倾斜影像 特征提取 特征匹配
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基于优化KAZE算法的图像配准方法 被引量:5
7
作者 李培华 《兵器装备工程学报》 CSCD 北大核心 2021年第12期248-253,共6页
为了解决红外图像与可见光图像之间存在配准准确率不高的问题,提出了新型配准方法。首先对红外图像与可见光图像进行预处理,使用优化KAZE算法生成图像特征描述符序列,使用KNN算法与FLANN算法相结合的优化匹配方法进行匹配。仿真实验数... 为了解决红外图像与可见光图像之间存在配准准确率不高的问题,提出了新型配准方法。首先对红外图像与可见光图像进行预处理,使用优化KAZE算法生成图像特征描述符序列,使用KNN算法与FLANN算法相结合的优化匹配方法进行匹配。仿真实验数据表明:新型图像配准方法图像配准准确率达到91.62%,但计算复杂度稍高,为配准准确率要求高但不追求实时性的应用场景提供了新型的解决方法,为后续计算异源图像重合区域和融合处理提供了计算依据。 展开更多
关键词 kaze算法 KNN算法 FLANN算法 异源图像 图像配准
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地面目标特征识别与无人飞行器位姿估计 被引量:6
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作者 张梁 徐锦法 +1 位作者 夏青元 于永军 《国防科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第1期159-164,共6页
针对小型无人飞行器位置姿态估计问题,提出了一种基于视觉图像目标特征的相对位姿估计算法。应用Camshift算法获取目标初始位置,利用非线性尺度空间下的KAZE特征进行跟踪区域特征点提取,与源目标特征点进行匹配,得到精确的目标位置信息... 针对小型无人飞行器位置姿态估计问题,提出了一种基于视觉图像目标特征的相对位姿估计算法。应用Camshift算法获取目标初始位置,利用非线性尺度空间下的KAZE特征进行跟踪区域特征点提取,与源目标特征点进行匹配,得到精确的目标位置信息,实现了在图像平面内的目标快速跟踪,并得到机体轴系下无人飞行器与目标间相对位置和姿态角的估计值。对算法进行了实验验证,具有优良的跟踪性和实时性。 展开更多
关键词 无人飞行器 目标识别 位姿估计 kaze特征 CAMSHIFT算法
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三元组描述符的特征匹配算法 被引量:7
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作者 沈学利 陈鑫彤 《计算机应用与软件》 北大核心 2019年第2期205-210,共6页
针对"风"(KAZE)/加速"风"(Accelerated KAZE)算法鲁棒性差、速度慢等问题,提出三元组描述符(Learned Arrangements of Three Patch Codes)与KAZE/AKAZE算法结合的方法,称作KAZE/AKAZE-LATCH算法。利用AOS算法或者FE... 针对"风"(KAZE)/加速"风"(Accelerated KAZE)算法鲁棒性差、速度慢等问题,提出三元组描述符(Learned Arrangements of Three Patch Codes)与KAZE/AKAZE算法结合的方法,称作KAZE/AKAZE-LATCH算法。利用AOS算法或者FED算法解非线性方程搭建金字塔;利用海森矩阵在非线性金字塔上寻找特征点;以特征点为圆心按照尺度大小选择相应的采样窗口以建立描述符;利用三元组算法建立二进制描述符。将该算法与KAZE算法和AKAZE算法在公开数据集上对具有模糊变换、光照变换、视角变换和JPEG变换的图像进行匹配时间和匹配正确率的对比实验。经实验表明:该算法的匹配正确率得到巨大提升,匹配速度增加。与现有算法相比,该算法的鲁棒性和实时性更好,可用于对匹配速度和精度要求较高的场景。 展开更多
关键词 Akaze/kaze算法 三元组二进制描述符 非线性金字塔 双线性差值算法
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具有抗仿射性的局部特征点匹配方法 被引量:2
10
作者 邱云飞 刘兴 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2020年第4期1133-1137,共5页
针对现有局部特征匹配算法对具有仿射性的图像匹配效果欠佳、耗时较长,以及随机采样一致性(RANSAC)算法对仿射性图像匹配得不到较好的参数模型等问题,提出一种具有抗仿射性的A-AKAZE(Affine Accelerated KAZE)算法,并用向量场一致性来... 针对现有局部特征匹配算法对具有仿射性的图像匹配效果欠佳、耗时较长,以及随机采样一致性(RANSAC)算法对仿射性图像匹配得不到较好的参数模型等问题,提出一种具有抗仿射性的A-AKAZE(Affine Accelerated KAZE)算法,并用向量场一致性来筛选内点。首先利用非线性函数构建尺度空间,然后借助Hessian矩阵检测特征点,并以特征点为中心选取合适的区域作为特征采样窗口;再把特征采样窗口在经纬度上进行投影以模拟不同角度对图像的影响,随后在投影区域中提取具有抗仿射性的A-MLDB(Affine Modified-Local Difference Binary)描述符;最后利用向量场一致性算法提取内点。实验结果表明:A-AKAZE算法的正确匹配率相较于AKAZE算法提高了20%以上,与AKAZE+RANSAC算法相较提升了15%左右,与ASIFT(Affine Scale-Invariant Feature Transform)算法相比提高了10%左右,相比ASIFT+RANSAC算法提高了5%;而且该算法的匹配速度远高于AKAZE+RANSAC、ASIFT和ASIFT+RANSAC算法。 展开更多
关键词 仿射不变 AKZAE算法 向量场一致性 MLDB描述符 图像匹配
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非线性尺度空间自适应均衡水印算法
11
作者 齐向明 李爽 +1 位作者 李玥 候明君 《计算机应用研究》 CSCD 北大核心 2019年第11期3391-3395,共5页
针对线性尺度空间水印算法嵌入水印位置定位不够精确,嵌入强度参数选取随机,提出一种非线性尺度空间自适应均衡水印算法。利用KAZE算法提取并筛选出非线性尺度空间稳定性强的特征点,构建嵌入水印区域;将水印图像奇异值分解,构造新矩阵... 针对线性尺度空间水印算法嵌入水印位置定位不够精确,嵌入强度参数选取随机,提出一种非线性尺度空间自适应均衡水印算法。利用KAZE算法提取并筛选出非线性尺度空间稳定性强的特征点,构建嵌入水印区域;将水印图像奇异值分解,构造新矩阵作为待嵌入水印载体,通过调整果蝇优化算法的适应度函数计算嵌入强度,结合DWT-SVD算法自适应完成嵌入水印过程。对受到攻击的水印图像提取特征点,合成特征区域矩阵,使用嵌入水印的逆过程,提取水印。实验结果表明,PSNR值均达到44 dB以上,平均NC值高达0.99,有效均衡了水印算法的不可见性和鲁棒性。 展开更多
关键词 均衡水印 非线性尺度空间 自适应 kaze算法 果蝇优化算法 奇异值分解
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2011-2020年弗拉姆海峡夏季海冰漂移跟踪及变化分析 被引量:1
12
作者 方岩 王雪 +3 位作者 陈卓奇 李刚 惠凤鸣 程晓 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2023年第7期2726-2740,共15页
准确的弗拉姆海峡海冰漂移监测对于量化弗拉姆海峡的海冰输出量,减少北极海冰流失量估计的不确定性具有十分重要的意义.由于数据源和算法的限制,现有的方法在夏季海冰漂移中应用效果不佳,难以监测到准确的海冰运动.本研究发展了一种基于... 准确的弗拉姆海峡海冰漂移监测对于量化弗拉姆海峡的海冰输出量,减少北极海冰流失量估计的不确定性具有十分重要的意义.由于数据源和算法的限制,现有的方法在夏季海冰漂移中应用效果不佳,难以监测到准确的海冰运动.本研究发展了一种基于MODIS时序数据和A-KAZE算法的夏季逐日海冰漂移跟踪方法,并基于该方法开展了2011—2020年弗拉姆海峡夏季(4—9月)逐日的海冰漂移监测研究,分析了近10年弗拉姆海峡海冰流速的变化规律.研究选取2020年4月29日到5月5日弗拉姆海峡局部区域作为实验区对研究提出的方法进行了验证.实验结果表明,本研究提出的方法相比于经典的MCC模式匹配算法在跟踪精度上有很大提高,其中速度的均方根误差减少了2.13 km·d^(-1)(73%),角度的均方根误差减少了10°(38%).相比于常用的SIFT、SURF特征跟踪算法,本方法提取到的海冰漂移矢量在数量上更多,空间分布更广.同时,相比于使用MODIS每日合成数据,本方法使用的时序MODIS影像在实验区获取了更大的海冰漂移跟踪范围,平均每日的跟踪面积提升了862.62 km^(2)(近16倍),有效减少了云覆盖对光学数据跟踪效果的影响.此外,研究发现近10年弗拉姆海峡区域夏季海冰流速的空间分布比较一致,呈现出海峡南部流速高于北部,远离海岸流速高于近岸流速的规律.弗拉姆海峡夏季平均海冰流速在年际上不存在明显的增加或减少的趋势,但是在月尺度上总体呈现出4—7月下降,7—9月回升的趋势.本研究提出的海冰漂移跟踪方法可为夏季的海冰漂移研究提供新的思路,针对近10年弗拉姆海峡夏季海冰流速的分析结果也可应用于北极海冰快速变化等相关研究中. 展开更多
关键词 海冰漂移 弗拉姆海峡 夏季 时序MODIS A-kaze算法
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基于不同拼接算法的无人机林区影像拼接效果研究 被引量:7
13
作者 徐永胜 杨玉泽 林文树 《森林工程》 2020年第1期50-59,共10页
为探讨区域尺度无人机林区影像的拼接精度及效率,运用SIFT算法、SURF算法、ORB算法和KAZE算法分别对获取的不同郁闭度林分无人机影像进行拼接研究。通过4种算法对无人机影像进行特征点提取、特征点匹配和灰度加权融合对影像进行融合,从... 为探讨区域尺度无人机林区影像的拼接精度及效率,运用SIFT算法、SURF算法、ORB算法和KAZE算法分别对获取的不同郁闭度林分无人机影像进行拼接研究。通过4种算法对无人机影像进行特征点提取、特征点匹配和灰度加权融合对影像进行融合,从而使多幅无人机影像拼接成一幅影像。通过对不同郁闭度林区影像的特征提取数量、特征匹配数量、匹配正确率和影像拼接消耗时间4个方面进行对比分析。结果表明:对于两幅影像拼接,低郁闭度影像特征点提取数量低于高郁闭度影像,ORB算法特征匹配率明显低于其他算法,但所消耗的时间最短,所以如果精度要求不高的情况下,可采用ORB算法进行影像的快速拼接;针对中、高郁闭度林区影像拼接,SIFT算法和SURF算法正确匹配率在45%左右,KAZE算法在55%左右。因此,若影像拼接需要较高精度,选择KAZE算法;从拼接64幅影像平均消耗时间以及平均特征点正确匹配率来说,由于拼接区域多为中、高郁闭度区域,SIFT算法、SURF算法和KAZE算法平均特征点正确匹配率表现较好,但是SURF算法影像拼接所耗时间为577.8 s,明显低于SIFT算法的876.3 s和KAZE算法的806.8 s;从视觉效果方面,SIFT算法、SURF算法和KAZE算法视觉效果较好,而ORB算法出现明显的错位、变形现象。研究结果可为不同林分和不同幅数的无人机影像拼接算法选择提供一定的参考。 展开更多
关键词 林区 图像拼接 SIFT算法 SURF算法 ORB算法 kaze算法
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纹理抑制的光照不均图像配准算法研究 被引量:3
14
作者 刘天 曾亮 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2020年第23期180-188,共9页
针对KAZE算法对光照不均图像特征点提取效果不佳的问题,提出了一种基于纹理抑制改进后的KAZE图像配准算法。改进算法的主要流程如下:将纹理抑制算法嵌入到非线性扩散滤波方程中,以实现对图像更好的光照估计;对光照估计后图像的亮度分量... 针对KAZE算法对光照不均图像特征点提取效果不佳的问题,提出了一种基于纹理抑制改进后的KAZE图像配准算法。改进算法的主要流程如下:将纹理抑制算法嵌入到非线性扩散滤波方程中,以实现对图像更好的光照估计;对光照估计后图像的亮度分量进行自适应Gamma校正;利用改进的KAZE算法对图像进行配准。实验结果表明,改进算法相较于SIFT、SURF、KAZE算法的平均正确匹配率分别提高了48.5个百分点、22.1个百分点和20.1个百分点,查全率提高了26个百分点、5个百分点和5.5个百分点,所提算法能有效地降低误匹配,并且广泛地应用到多种处理场景中。 展开更多
关键词 图像配准 特征检测 特征匹配 kaze算法 纹理抑制
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面向智能运检管理的变电站运动目标立体匹配算法研究 被引量:7
15
作者 林国贤 林峰 +3 位作者 黄金魁 陈闽江 林力辉 陈跃飞 《电力系统保护与控制》 CSCD 北大核心 2021年第16期128-134,共7页
针对目前变电站运动目标的立体匹配算法存在匹配点少、误匹配等问题,提出一种结合A-KAZE(Accelerated KAZE)算法和改进的SURF(Speeded Up Robust Features)算法的智能变电站运动目标立体匹配算法。采用A-KAZE算法用于提取两个图像的匹... 针对目前变电站运动目标的立体匹配算法存在匹配点少、误匹配等问题,提出一种结合A-KAZE(Accelerated KAZE)算法和改进的SURF(Speeded Up Robust Features)算法的智能变电站运动目标立体匹配算法。采用A-KAZE算法用于提取两个图像的匹配特征点,利用二阶多尺度改进的SURF特征向量进一步计算二次响应,采用高阈值算法增加匹配点,随机采样一致算法消除不匹配点,完成匹配工作。通过实验比较,验证了该算法的有效性。实验结果表明,相对于未改进前匹配点对从908对提高到1202对,匹配准确率从92.51%提高到96.17%,具有一定的实用价值。 展开更多
关键词 变电站 立体匹配 A-kaze算法 SURF算法 检修区域
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