基于SIFT的红外与可见光图像配准方法研究

摘要

为了实现对电气设备的远程、实时、在线的红外温度图像和可见光图像双通道监测，本文设计与实现了双通道系统，重点研究了该系统的图像处理模块中的图像配准算法。文章给出了以红外传感器和可见光CCD为核心器件的系统总体方案，描述了变电站端的监测系统的具体硬件组成及工作原理，开发了系统的服务器端软件和客户端软件。软件的图像处理算法利用边缘点的SIFT描述子进行图像配准，并与梯度镜像方法结合，取得了稳定有效的配准结果。系统安装后可及时发现设备外部问题、过热问题和环境问题，现场运行表明，该系统稳定可靠、效果良好。

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第一章 引言

1.1课题研究的背景及意义

1.1.1什么是图像配准及其意义

1.1.2多模态图像配准的特点

1.1.3图像配准方法的刻画

1.2国内外研究动态

1.2.1图像配准技术分类

1.2.2基于特征的图像配准方法的研究动态

第二章 变电站电力设备红外热像在线监测系统

2.1系统简介

2.2系统设计及构成

2.2.1系统总体结构

2.2.2变电站端监测系统

2.3系统软件设计及功能

2.3.1系统软件设计及功能模块划分

2.3.2系统中图像处理部分

第三章 SIFT特征提取算法及研究

3.1 SIFT特征提取算法

3.1.1关键点(或特征点)检测

3.1.2为每个关键点指定方向参数

3.1.3构造SIFT特征描述子

3.2 SIFT特征点提取研究

3.2.1 SIFT的尺度不变性实验

3.2.2 SIFT的旋转不变性和抗噪性能实验

3.2.3 SIFT与Harris特征点提取方法的比较实验

第四章 改进的SIFT特征配准算法

4.1红外与可见光图像配准的特点

4.2改进的SIFT算法

4.2.1梯度镜像

4.2.2与LOG结合

4.3 SIFT描述子的匹配

4.3.1最近邻NN方法

4.3.2仿射变换

第五章 系统实现

5.1软件开发与实现

5.2系统中图像处理部分实现

5.3结语

第六章 结论与展望

参考文献

致 谢

在学期间发表的学术论文和参加科研情况