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摘要图像配准技术是在20世纪60年代出现的，随着国内外越来越多的人对该技术进行研究，其近些年来发展极为迅速，目前已经被广泛地应用到了航空航天、医疗、遥感、电子、计算机视觉等领域。在同步移相干涉测量技术中，会在同一时间同一CCD的不同位置或不同位置的CCD上利用移相干涉技术获取到多幅干涉图(至少三幅)，对于这些干涉图之间存在的形状位置失配的问题，本课题将图像配准技术应用到同步移相干涉的测量之中，采用SURF算法对得到的干涉图中有着相同特征点的位置进行了匹配，匹配的结果用坐标的形式表示了出来。从结果来看，匹配的精度较高，但是依然存在着误配的情况。33013
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关键词 图像配准 同步移相干涉 SURF算法
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Title Study on the position and shape registration of Simultaneous phase-shifting interferometer
Abstract
Image registration technique was proposed in the sixties of the 20th century, In recent years, as more and more domestic and foreign researchers researching on this technology, this technique has developed rapidly, and has been widely applied in the field of aerospace, medical, remote sensing, electronics, computer vision. In simultaneous phase shifting interferometry, several interferograms (at least three graphs) are obtained at the same time on the same CCD or at the different locations on the different CCD. To solve the problem of the mismatch between the shapes and positions of the interferograms, image registration technique is researched. The SURF algorithm is researched for the registration of the shapes and positions of the interferograms in this paper. By using the coordinates of the position used in the two pictures, it lays the foundation for the following research. From the results, the matching has higher accuracy, but some mismatch-points are still exist.
Keywords Image registration Simultaneous phase-shifting interferometer SURF algorithm
目 次
1 绪论 1
1.1 课题研究背景及意义 1
1.2 国内外研究现状 1
1.3 本课题主要工作安排 3
2 移相干涉技术研究 4
2.1 移相干涉测量原理 4
2.2 常见的移相干涉测量方法 5
2.3 常见的同步移相干涉测量方法 8
2.4 本章小结 10
3 图像配准原理研究 11
3.1 图像配准的分类 11
3.2 图像配准的数学模型 11
3.3 基于灰度信息的配准方法 13
3.4 基于图像特征值的图像匹配方法 15
3.5 基于变换域的图像配准方法 17
3.6 本章小结 19
4 基于SURF算法的图像配准 20
4.1 SURF算法介绍 20
4.2 实验结果与分析 25
4.3 本章小结 30
结 论 31
致 谢 32
参考文献33
1 绪论
1.1 课题研究背景及意义
伴随着20世纪60年代激光器的出现，光学干涉测量技术的测量精度也随之大幅度地提高，测量精度的提高便促进了世界各国的光学制造技术。目前，干涉测量技术已经在生活中的各个领域有了广泛的应用，其不仅能够检测光学元件表面的面型误差，更能够对于光学系统进行成像质量的评价。传统的干涉测量技术对于环境的影响十分敏感，环境振动以及空气扰动都会在干涉图像中加入各种噪声，而且原始的干涉条纹判读方法也存在着很大的主观因素，这两方面原因导致了测量结果有着很大的测量误差。所以说，为了能够使干涉仪在更多的场合下得到应用，设计制造抗振性能良好的干涉仪就显得十分重要。