Luận án tiến sĩ: Phương pháp tính toán đăng ký hình ảnh tự động - Marco Zuliani

Luận án tiến sĩ về phương pháp tính toán cho đăng ký hình ảnh tự động. Nghiên cứu thuật toán xử lý hình ảnh và phát triển giải pháp tự động hóa đăng ký hình ảnh.

Trường ĐH

University of California Santa Barbara

Chuyên ngành

Electrical and Computer Engineering

Tác giả

Luan An

Thể loại

Luận án

Năm xuất bản

Số trang

294

Thời gian đọc

45 phút

Lượt xem

1

Lượt tải

0

Phí lưu trữ

50 Point

Tóm tắt nội dung

I. Tổng Quan Đăng Ký Hình Ảnh Tự Động

Đăng ký hình ảnh tự động là quá trình căn chỉnh hai hoặc nhiều ảnh chụp từ các góc độ, thời điểm hoặc thiết bị khác nhau. Phương pháp này đóng vai trò quan trọng trong xử lý ảnh y tế, viễn thám và thị giác máy tính. Mục tiêu chính là tìm ra phép biến đổi hình học tối ưu để ánh xạ các điểm tương ứng giữa các ảnh. Quá trình đăng ký bao gồm ba bước: phát hiện đặc trưng, khớp đặc trưng và ước lượng biến đổi. Các thuật toán matching điểm đặc trưng hiện đại như SIFT, SURF đã cải thiện đáng kể độ chính xác. Đăng ký ảnh đa phương thức yêu cầu các kỹ thuật đặc biệt do sự khác biệt về cường độ pixel. Các ứng dụng trải rộng từ ghép ảnh panorama đến phân tích ảnh y tế.

1.1. Khái Niệm Cơ Bản Về Đăng Ký Ảnh

Đăng ký ảnh là quá trình căn chỉnh hình học giữa ảnh tham chiếu và ảnh nguồn. Phép biến đổi có thể là rigid (quay và tịnh tiến), affine transformation (bao gồm co giãn và nghiêng), hoặc non-rigid registration cho biến dạng phức tạp. Mỗi loại biến đổi phù hợp với các tình huống khác nhau. Rigid transformation bảo toàn khoảng cách và góc độ. Affine transformation cho phép co giãn không đồng nhất. Non-rigid registration xử lý biến dạng cục bộ.

1.2. Ứng Dụng Trong Y Tế Và Viễn Thám

Đăng ký ảnh y tế giúp kết hợp thông tin từ các phương thức chụp khác nhau như CT, MRI, PET. Bác sĩ theo dõi sự phát triển của khối u qua thời gian. Viễn thám sử dụng đăng ký để phân tích thay đổi địa hình. Optical flow theo dõi chuyển động giữa các khung hình liên tiếp. Intensity-based registration so sánh trực tiếp giá trị pixel. Mutual information đo lường sự phụ thuộc thống kê giữa hai ảnh.

1.3. Thách Thức Trong Đăng Ký Tự Động

Nhiễu ảnh và biến dạng hình học gây khó khăn cho quá trình khớp. Sự khác biệt về độ sáng và tương phản ảnh hưởng đến độ chính xác. Đăng ký ảnh đa phương thức đòi hỏi các độ đo tương đồng đặc biệt. Thời gian tính toán là vấn đề với ảnh có độ phân giải cao. SIFT feature detection giúp xử lý các biến đổi về tỷ lệ và xoay. Các phương pháp robust estimation giảm ảnh hưởng của outlier.

II. Phương Pháp Phát Hiện Đặc Trưng Ảnh

Phát hiện đặc trưng là bước đầu tiên trong đăng ký ảnh tự động. Mục tiêu là tìm các điểm nổi bật có thể nhận diện được qua các biến đổi. SIFT feature detection phát hiện điểm đặc trưng bất biến với tỷ lệ và xoay. SURF cải tiến tốc độ xử lý nhờ sử dụng tích phân ảnh. Harris corner detector tìm các góc dựa trên ma trận đạo hàm. ORB kết hợp FAST detector với BRIEF descriptor. Mỗi phương pháp có ưu nhược điểm riêng về tốc độ và độ chính xác. Lựa chọn phụ thuộc vào yêu cầu ứng dụng cụ thể.

2.1. Thuật Toán SIFT Và Biến Thể

SIFT xây dựng không gian tỷ lệ bằng Gaussian pyramid. Điểm cực trị được phát hiện qua Difference of Gaussians. Hướng chính được gán dựa trên gradient cục bộ. Descriptor 128 chiều mô tả phân bố gradient xung quanh điểm. SIFT feature detection chịu được biến đổi affine transformation một phần. PCA-SIFT giảm số chiều descriptor xuống còn 36. ASIFT mô phỏng các góc nhìn khác nhau để tăng độ bền vững.

2.2. Các Phương Pháp Nhanh Hơn SIFT

SURF sử dụng box filter và tích phân ảnh để tăng tốc. Thời gian xử lý giảm đáng kể so với SIFT. ORB là phương pháp miễn phí bản quyền với tốc độ cao. FAST detector tìm góc bằng cách so sánh cường độ pixel trên vòng tròn. BRIEF tạo descriptor nhị phân ngắn gọn. Các phương pháp này phù hợp cho ứng dụng thời gian thực. Độ chính xác có thể thấp hơn SIFT trong một số trường hợp.

2.3. Đánh Giá Chất Lượng Đặc Trưng

Tính lặp lại đo khả năng phát hiện lại điểm qua các biến đổi. Tính phân biệt đảm bảo descriptor khác nhau cho các điểm khác nhau. Số lượng đặc trưng ảnh hưởng đến độ chính xác và tốc độ. Ngưỡng contrast loại bỏ điểm có độ tương phản thấp. Edge threshold giảm điểm trên cạnh dễ bị nhiễu. Thuật toán matching điểm đặc trưng yêu cầu descriptor chất lượng cao. Đánh giá trên benchmark dataset cung cấp so sánh khách quan.

III. Thuật Toán Khớp Điểm Đặc Trưng Robust

Khớp điểm đặc trưng xác định các cặp tương ứng giữa hai ảnh. Thuật toán matching điểm đặc trưng sử dụng khoảng cách Euclidean giữa descriptor. Nearest neighbor search tìm descriptor gần nhất trong ảnh thứ hai. Ratio test của Lowe loại bỏ khớp không rõ ràng. Cross-check matching yêu cầu khớp hai chiều. RANSAC loại bỏ outlier để ước lượng biến đổi robust. Graph-based matching xem xét ràng buộc hình học toàn cục. Phương pháp probabilistic cung cấp độ tin cậy cho mỗi khớp.

3.1. Kỹ Thuật Nearest Neighbor Matching

Brute-force matching so sánh mọi cặp descriptor. Độ phức tạp O(n²) không phù hợp với tập dữ liệu lớn. KD-tree tăng tốc tìm kiếm trong không gian nhiều chiều. LSH (Locality Sensitive Hashing) xấp xỉ nearest neighbor nhanh hơn. FLANN tự động chọn thuật toán tối ưu. Ratio test so sánh khoảng cách đến hai neighbor gần nhất. Ngưỡng thường đặt ở 0.7-0.8 để cân bằng precision và recall.

3.2. RANSAC Cho Ước Lượng Robust

RANSAC lặp lại việc chọn mẫu ngẫu nhiên và đánh giá mô hình. Mô hình tốt nhất có số inlier lớn nhất. Ngưỡng khoảng cách xác định inlier và outlier. Số vòng lặp phụ thuộc vào tỷ lệ outlier mong đợi. RANSAC xử lý tốt đến 50% outlier. MLESAC sử dụng maximum likelihood thay vì đếm inlier. PROSAC ưu tiên các khớp có chất lượng cao hơn.

3.3. Ràng Buộc Hình Học Trong Matching

Epipolar constraint giới hạn vị trí điểm tương ứng trong hình học stereo. Homography constraint áp dụng cho cảnh phẳng hoặc chuyển động quay thuần túy. Affine transformation bảo toàn tính song song của đường thẳng. Consistency check loại bỏ khớp vi phạm ràng buộc hình học. Graph matching tối ưu hóa toàn cục xem xét tất cả các khớp. Spectral methods sử dụng eigenvalue decomposition. Các ràng buộc này cải thiện độ chính xác đáng kể.

IV. Ước Lượng Biến Đổi Hình Học Chính Xác

Ước lượng biến đổi xác định tham số ánh xạ giữa hai ảnh. Affine transformation có 6 tham số cho co giãn, xoay, tịnh tiến và nghiêng. Homography có 8 bậc tự do cho phép biến đổi phối cảnh. Non-rigid registration mô hình hóa biến dạng cục bộ phức tạp. Least squares fitting tối thiểu hóa sai số tái chiếu. Weighted least squares gán trọng số cao hơn cho inlier. Optimization methods như Levenberg-Marquardt cải thiện kết quả. Regularization ngăn overfitting với dữ liệu nhiễu.

4.1. Mô Hình Biến Đổi Tham Số

Rigid transformation có 3 tham số (2D) hoặc 6 tham số (3D). Similarity transformation thêm tham số tỷ lệ đồng nhất. Affine transformation cho phép co giãn và nghiêng khác nhau theo các trục. Homography mô tả biến đổi phối cảnh giữa hai mặt phẳng. Thin-plate spline mô hình hóa biến dạng non-rigid smooth. B-spline free-form deformation cung cấp kiểm soát cục bộ. Lựa chọn mô hình phụ thuộc vào độ phức tạp biến dạng thực tế.

4.2. Phương Pháp Tối Ưu Hóa

Least squares giải hệ phương trình tuyến tính cho mô hình đơn giản. SVD (Singular Value Decomposition) cung cấp lời giải ổn định. Iterative methods cần thiết cho mô hình phi tuyến. Levenberg-Marquardt kết hợp gradient descent và Gauss-Newton. Trust region methods điều chỉnh kích thước bước tự động. Coarse-to-fine strategy bắt đầu với độ phân giải thấp. Multi-resolution pyramid tránh local minima và tăng tốc hội tụ.

4.3. Xử Lý Outlier Và Nhiễu

M-estimator giảm ảnh hưởng của outlier bằng hàm robust. Huber loss chuyển từ quadratic sang linear với sai số lớn. Tukey's biweight loại bỏ hoàn toàn outlier cực đoan. Iteratively reweighted least squares cập nhật trọng số qua các vòng lặp. RANSAC kết hợp với least squares cho kết quả tối ưu. Regularization term ngăn biến dạng không hợp lý. Cross-validation chọn tham số regularization phù hợp.

V. Đăng Ký Ảnh Dựa Trên Cường Độ Pixel

Intensity-based registration không yêu cầu phát hiện đặc trưng rõ ràng. Phương pháp này tối ưu hóa trực tiếp hàm tương đồng giữa cường độ pixel. Mutual information đo sự phụ thuộc thống kê, phù hợp cho đăng ký ảnh đa phương thức. Correlation coefficient đơn giản nhưng chỉ hiệu quả với ảnh cùng phương thức. Sum of squared differences nhanh nhưng nhạy với nhiễu. Normalized cross-correlation bất biến với thay đổi độ sáng tuyến tính. Optical flow ước lượng trường chuyển động dense giữa các khung hình.

5.1. Mutual Information Cho Đa Phương Thức

Mutual information đo lượng thông tin chung giữa hai phân bố. Công thức dựa trên entropy của histogram 2D. Đăng ký ảnh đa phương thức hưởng lợi từ tính độc lập với quan hệ cường độ. Parzen window estimation làm mịn histogram cho gradient liên tục. Normalized mutual information chuẩn hóa theo entropy riêng. Optimization gradient-based yêu cầu đạo hàm của mutual information. Phương pháp này thành công với ảnh y tế CT-MRI, PET-MRI.

5.2. Optical Flow Và Dense Matching

Optical flow ước lượng vector chuyển động cho mỗi pixel. Lucas-Kanade method giả định chuyển động cục bộ constant. Horn-Schunck method thêm ràng buộc smoothness toàn cục. Brightness constancy assumption giả sử cường độ không đổi theo궤적. Coarse-to-fine pyramid xử lý chuyển động lớn. Variational methods công thức hóa như bài toán năng lượng. TV-L1 optical flow robust với outlier và discontinuity.

5.3. Tối Ưu Hóa Hàm Tương Đồng

Gradient descent đơn giản nhưng dễ mắc kẹt ở local minima. Conjugate gradient hội tụ nhanh hơn với bộ nhớ thấp. Quasi-Newton methods xấp xỉ Hessian matrix. Powell's method không cần tính đạo hàm. Stochastic gradient descent sử dụng subset pixel để tăng tốc. Simulated annealing thoát khỏi local minima bằng nhiễu ngẫu nhiên. Multi-resolution strategy cải thiện robustness và tốc độ đáng kể.

VI. Non Rigid Registration Cho Biến Dạng Phức Tạp

Non-rigid registration xử lý biến dạng cục bộ không thể mô tả bằng affine transformation. Ứng dụng quan trọng trong đăng ký ảnh y tế cho cơ quan mềm. Deformation field mô tả vector dịch chuyển cho mỗi pixel. Free-form deformation sử dụng B-spline control points. Diffeomorphic registration đảm bảo biến đổi khả nghịch và smooth. Regularization term ngăn biến dạng không thực tế. Demons algorithm lấy cảm hứng từ optical flow. Computational cost cao hơn nhiều so với rigid registration.

6.1. Mô Hình Biến Dạng Tự Do

B-spline free-form deformation đặt control points trên lưới đều. Mỗi control point ảnh hưởng cục bộ qua basis function. Số lượng control points cân bằng giữa flexibility và smoothness. Thin-plate spline interpolate chính xác tại landmark points. Radial basis functions tổng quát hóa cho nhiều dạng kernel. Elastic registration mô phỏng vật liệu đàn hồi. Fluid registration cho phép biến dạng lớn hơn.

6.2. Diffeomorphic Registration Methods

Diffeomorphism đảm bảo ánh xạ one-to-one và smooth. Large deformation diffeomorphic metric mapping (LDDMM) tối ưu geodesic path. Velocity field integration tạo ra diffeomorphic transformation. Stationary velocity field (SVF) đơn giản hóa tính toán. Symmetric normalization (SyN) xử lý đối xứng cả hai ảnh. Log-Euclidean framework cho phép statistics trên diffeomorphisms. Phương pháp này phổ biến trong neuroimaging.

6.3. Regularization Và Constraints

Smoothness regularization phạt gradient lớn của deformation field. Diffusion regularization tương tự heat equation. Curvature regularization phạt độ cong cao. Incompressibility constraint bảo toàn thể tích cục bộ. Landmark constraints đảm bảo khớp chính xác tại điểm đặc biệt. Topology preservation ngăn gấp và xé ảnh. Tradeoff parameter λ cân bằng data fidelity và regularization.

Xem trước tài liệu
Tải đầy đủ để xem toàn bộ nội dung
Luận án tiến sĩ: Computational methods for automatic image registration

Tải xuống file đầy đủ để xem toàn bộ nội dung

Tải đầy đủ (294 trang)

Trích đoạn nội dung luận án

Tải xuống để đọc toàn bộ

UNIVERSITY of CALIFORNIA Santa Barbara Computational Methods for Automatic Image Registration A dissertation submitted in partial satisfaction of the requirements for the degree Doctor of Philosophy in Electrical and Computer Engineering by Marco Zuliani Committee in charge: Professor B. Manjunath, Chair Professor S. Hespanha December 2006 UMI Number: 3245929 Copyright 2006 by Zuliani, Marco All rights reserved. UMI Microform 3245929 Copyright 2007 by ProQuest Information and Learning Company.

All rights reserved. This microform edition is protected against unauthorized copying under Title 17, United States Code. ProQuest Information and Learning Company 300 North Zeeb Road P. Box 1346 Ann Arbor, MI 48106-1346 The dissertation of Marco Zuliani is approved.

Manjunath, Committee Chair October 2006 Computational Methods for Automatic Image Registration Copyright c 2006 by Marco Zuliani iii To my family, and to the memory of my grandmother, Anna Pia. iv Acknowledgements Completing my graduate studies has been an extremely enriching and reward- ing experience both under a scientific and a human point of view. My doctorate is a team achievement, and in the next paragraphs I want to thank the people that contributed to this accomplishment. First I want to thank prof.

Manjunath for giving me the chance of joining his research group (I told you. I’ll be back!), for directing my research leaving me a lot of freedom, for the constant confidence he placed in me and for all his support, at all levels. I am extremely grateful to my doctoral committee members: to prof. Chan- drasekaran for the uncountable discussions I had with him, to prof.

Fusiello for sharing with me his expertise and rigor in many different fields of computer vision, to prof. Hespana for his interest in my research, to prof. Kenney for his informal, didactic, provoking, original and enthusiast attitude. I would like to thank the Office of Naval Research (grant #N00014-04-1-0121) for supporting the work presented in this dissertation.

The suggestions and directions of prof. Rhodes and prof. Rose have been extremely valuable in completing this work. Thanks also to prof.

Beghi and prof. Frezza who made it possible for me to start this experience. I am grate- ful to Dr. Bober for his guidance and support during my staying at the Mitsubishi Electric Visual Information Laboratory.

I have been honored to share the lab with great researchers and wonderful people: their support, acceptance, help and friendship have been a fundamen- tal part of this experience. Anyndia, Baris, Dmitry, Emily, Ibrahim, Jelena, v Jiyun, Kaushal, Laura, Luca, Mike, Ken, Nhat, Pratim, Shawn, Sitaram, Thomas, Zhiqiang, Xinding, thank you all and to everybody else who has been a part of our research group! I also want to thank Guylene, John, Ken, Richard, Val who made my life as a grad student much easier and smooth. During these years I shared countless wonderful moments and enriching expe- riences outside the lab with people that eventually became my “extended family”: Marcelo (my agelong apt-mate who introduced me to cachaça) & Emily, the “sa- cred pint” man Gabriel, Rogerio, all the other members and co-funders of the V., Ramesh, Vittorio, the family guys Jessica & Fernando, Francine & Hugo, Mylene & Marcelo, Luchino, Ibra, Dima, Max, An- toine, Sara S., N{a,e}da, Sandra, Jannelle, Nat, Sarah, Rimma, Elison, Desiree, Natalie, Daniel. My sincere gratitude goes to Fr.

Joe and Fr. Paul for their friendship, guidance and support. Thanks also to all the international (actually mostly Italian. ) visiting students or researchers that I met in the past few years: Ruggio, Stefano C.

Members), Antonio, Enrico, Mari- etto, Marina S., Raffi, Corrado, Anna, Paola, Blandina, Gaia. All my friends from the glorious days in Padova also deserve to be acknowledged here: Cesco Da Fogo, Dry & Titti, Marco M., the Curto, Siro, Soa & Soetto, Luca & Silvana, Fabio, Ennio, Padu, Emilio, Luca M., Marina, mami Balla, papi Baretz, Poje, Angela, Ale & Stefano, Matteo, Lupo, Sara M., Eva, Regina, Mandrea, Emi- rasta, Lorenzo, Ruben, Paolo B., Davide Reds, Davide B. You guys paved the way for this achievement. Thanks also to Carlos, Giovanni and Raquel who made my staying in UK more pleasant and to David for his friendship throughout the years, since first grade.

vi I am forever indebted to my brother Francesco for his continuous support and encouragement (you are always able to make me smile), to my parents Luciana & Pierino for their teachings, guidance, patience and support to ensure I could have the best possible education. Thanks to my grandmothers Anna Pia & Nilde for being always present in my life and to my godfather, my godmother and all my close relatives for their caring support. A special thanks to Elisa for her courage, her strength, her faith, her patience, her smile and her love. Bright, unique and special gifts you shared with me: grazie cuore mio.

Finally thank You, for Your gifts, for Your mysterious ways, for Your love. vii Curriculum Vitæ Marco Zuliani July 2001 Laurea in Ingegneria Informatica Department of Information Engineering Università degli studi di Padova, Padova, Italy July 2003 Master of Science Department of Electrical and Computer Engineering University of California, Santa Barbara October 2006 Doctor of Philosophy Department of Electrical and Computer Engineering University of California, Santa Barbara Fields of Study Image analysis and pattern recognition. Experience 2002-2006 Research Assistant 2005 Internship Mitsubishi Electric, Guildford, UK 2001-2006 Teaching assistant University of California, Santa Barbara 2002 Summer Internship FriulROBOT S.l, Udine, Italy Publications M. Manjunath, “Condition The- ory for Point Neighborhood Characteristic Structure Detec- tion,” IEEE Transactions on Pattern Analysis and Machine Intelligence, In revision.

Manjunath, “Drums, Curve Descriptors and Affine In- variant Region Matching,” Image and Vision Computing, Accepted for publication. Manjunath, “The Multi- RANSAC algorithm and its application to detect planar ho- mographies,” In IEEE International Conference on Image Processing, Genova, Italy, September 2005. Manjunath, “An axiomatic approach to corner detection,” In Proc. of IEEE Conference on Computer Vision and Pattern Recognition, pages 191– 197, San Diego, California, June 2005.

Manjunath, “Affine-invariant curve matching,” In IEEE International Conference on Image Processing, October 2004. Manjunath, “Drums and curve descriptors,” In British Machine Vision Conference, Kingston-upon-Thames, UK, September 2004. “A mathemat- ical comparison of point detectors,” In Proc. of the 2nd IEEE Workshop on Image and Video Registration, Wash- ington DC, June 2004.

Van Nevel, “A condition number for point matching with applica- tion to registration and post-registration error estimation,” IEEE Transactions on Pattern Analysis and Machine Intel- ligence, 25(11):1437–1454, November 2003. ix Abstract Computational Methods for Automatic Image Registration by Marco Zuliani Image registration is the process of establishing correspondences between two or more images taken at different times, from different viewpoints, under different lighting conditions, and/or by different sensors, and aligning them with respect to a coordinate system that is coherent with the three dimensional structure of the scene. Once feature correspondences have been established and the geometric alignment has been performed, the images are combined to provide a representa- tion of the scene that is both geometrically and photometrically consistent. This last process is known as image mosaicking.

The primary contribution of this research is the development of computational frameworks that tackle in a general and principled way the problems arising in the construction of an image registration and mosaicking system. Specifically, we present a general theory to detect image point features that are suitable for matching. Our theory generalizes and extends much of the previous work on de- tecting feature locations. We introduce a novel, physically motivated curve/region descriptor suitable to establish image correspondences in a geometrically invariant fashion.

New methods to estimate robustly the image transformation parameters in presence of large quantities of outliers and of multiple models are also presented. Finally we present a fully automated registration and mosaicking system that can x produce seamless mosaics from image pairs. Extensive experimental results with biological images, satellite images and consumer photographs are presented. xi Contents List of Tables xvii List of Figures xviii 1 Introduction 1 1.2 Thesis Organization and Contributions .1 Chapter 2: Point Feature Detectors: Theory .2 Chapter 3: Point Feature Detectors: Experiments .3 Chapter 4: Drums, Curve Descriptors and Affine Invariant Region Matching .4 Chapter 5: RANSAC Stabilization.

10 2 Point Feature Detectors: Theory 11 2.1 The Gradient Matrix .2 Condition Theory: A Brief Introduction .3 The Generalized Gradient Matrix: an Optical Flow Perspective .1 Optical Flow for Single Channel Images .3 Optical Flow for Multichannel Generalized Images .4 Optical Flow for Arbitrary Motion Models .4 The Generalized Gradient Matrix: a Region Sensitivity Perspective 30 2.1 Condition Theory for Region Sensitivity .2 Condition Theory for Local Transformation Estimation .5 Generalized Corner Detector Functions .1 The Generalized Gradient Matrix: Recapitulation. 40 On the Invariance of the Generalized Gradient Matrix .2 Generalized Corner Detectors Basics. 49 Detector Equivalence Relations .3 Properties of the Generalized Corner Detectors .6 Specialization for 2-Dimensional Single Channel Images. 76 Generalized Detectors Specialization.

81 3 Point Feature Detectors: Experiments 82 3.3 The Experimental Setup .1 Average Percentage of Corresponding Points .2 Repeatability for Geometric and Photometric Distortions .3 Repeatability Rate of Variation .5 Prolegomena for the Design of SGCDFs. 94 4 Drums, Curve Descriptors and Affine Invariant Region Matching109 4.1 The Helmholtz Equation .4 Comparing the Descriptors .3 Achieving Affine Invariance .2 Non Uniform Case .3 Coupling the Normalization Procedure with the Helmholtz Descriptor .1 Performance Evaluation on a Semi-Synthetic Data Set .2 Performance Evaluation on Real Images .5 Conclusions and Future Work .1 The Problem of the Noise Scale. 146 How many iterations?. 146 Constructing the MSSs and Calculating q .2 The Distance Between Two Models .3 The Robustification Procedure .1 Step 1: The MSS Voting Procedure.

151 Thresholding the Histogram .2 Step 2: The Relationship Matrix. 155 Identifying the Histogram Valley. 158 Grouping Equivalent Models .3 Step 3: Parameter Estimation via Robust Statistics Methods 164 5.4 The Robustification Procedure for Generic Models .1 Robustification for Complex Models .2 Handling Multiple Models .1 Line Detection Experiment .2 Line Intersection Experiment .3 Multiple Homographies Experiment .6 Conclusions and Future Work .1 Point Neighborhood Characteristic Structure Detection .1 Detecting the Characteristic Structure. 189 Some Numerical and Computational Considerations.

191 The Algorithm: Design Issues and Practical Implementation 192 6. 196 xiv Real Imagery Experiments .2 Image Registration and Mosaicking .1 Estimating the Transformation Between Images. 204 Establishing Tentative Correspondences. 205 Refining the Correspondences .2 Robust Image Equalization.

217 Constructing the Stitching Curves. 223 Improving the Stitching: Wavelet Based Blending .4 Registration and Mosaic Examples. 227 7 Conclusions and Future Work 233 7.1 Low Level Open Problems. 234 Condition Theory for Other Image Analysis Tasks.

234 Feature Point Localization. 236 Non Rigid Registration .2 System Level Open Problems. 237 Registration Refinement Procedures. 238 Local Photometric Compensation.

238 Constructing Minimum Distortion Panoramas. 240 Automatic Quality Assessment of Registration. 240 A Some Useful Analytical Results 242 A.1 Some Useful Inequalities .2 Some Linear Algebra Facts .2 Spectral Properties of Symmetric Matrices .3 Interlacing Properties of the Singular Values .4 Fast Diagonalization of Symmetric 2 × 2 Matrices .3 Some Optimization Facts. 246 B Condition Theory for Curve Landmarks Detection 249 B.

251 xv C Some Analytical Properties of the Helmholtz Equation 254 List of Acronyms 257 Bibliography 259 xvi List of Tables 2.1 Summary of the fundamental properties of the SGCDFs.1 Summary of the parameters used to implement the detectors de- scribed in Section 2.1 Summary of the parameters used to implement the descriptors used in the SIFT framework and described in Section 6.2 Summary of the RANSAC parameters to identify the point corre- spondences satisfying an homographic transformation. 211 xvii List of Figures 1.1 Some examples of registered image pairs.2 Overview of an image registration system.1 Overview of the framework used to study the generalized corner detector functions.2 Neighborhood transformation example.3 Neighborhood sensitivity example.4 Detector response map.5 Affinely transformed image pair.7 Condition number curves.8 Harris-Stephens detector response.9 Relation between α and φ.11 Spatial projection example.12 Intensity projection example.

Nội dung được bảo vệ bản quyền — Tải xuống đầy đủ

Từ khóa và chủ đề nghiên cứu


Câu hỏi thường gặp

Luận án "Phương pháp tính toán đăng ký hình ảnh tự động" nghiên cứu về vấn đề gì?

Luận án tiến sĩ về phương pháp tính toán cho đăng ký hình ảnh tự động. Nghiên cứu thuật toán xử lý hình ảnh và phát triển giải pháp tự động hóa đăng ký hình ảnh.

Luận án "Phương pháp tính toán đăng ký hình ảnh tự động" được bảo vệ tại trường nào?

Luận án này được bảo vệ tại University of California Santa Barbara. Năm bảo vệ: 2006.

Luận án "Phương pháp tính toán đăng ký hình ảnh tự động" thuộc chuyên ngành gì?

Luận án "Phương pháp tính toán đăng ký hình ảnh tự động" thuộc chuyên ngành Electrical and Computer Engineering. Danh mục: Khoa Học Máy Tính.

Luận án "Phương pháp tính toán đăng ký hình ảnh tự động" có bao nhiêu trang?

Luận án "Phương pháp tính toán đăng ký hình ảnh tự động" có 294 trang. Bạn có thể xem trước một phần tài liệu ngay trên trang web trước khi tải về.

Cách tải luận án "Phương pháp tính toán đăng ký hình ảnh tự động" về máy như thế nào?

Để tải luận án về máy, bạn nhấn nút "Tải xuống ngay" trên trang này, sau đó hoàn tất thanh toán phí lưu trữ. File sẽ được tải xuống ngay sau khi thanh toán thành công. Hỗ trợ qua Zalo: 0559 297 239.

Luận án liên quan

Chia sẻ tài liệu: Facebook Twitter