仿射不变性和亮度单调变化不变性的图像特征描述

图像特征匹配在三维重构、图像配准、图像识别与分析等领域有着非常广泛的应用，一直是计算机视觉和图像分析领域中最重要和最基本的问题。本项目针对目前现有描述子不能同时满足几何仿射不变性和亮度单调变化不变性的缺点，通过对局部区域检测和特征描述的深入研究，构建一种同时满足几何仿射不变性和亮度单调变化不变性的描述子，使得对复杂非线性光照变化有更好的鲁棒性，以满足计算机视觉和图像识别与分析中众多实际任务的需求。主要研究内容包括：（1）区域检测：探索新的局部区域检测方法，使得检测的局部区域同时具有几何仿射协变性和对亮度单调变化的不变性；（2）区域划分：探索新的局部区域划分方法，使得子区域同时具有几何旋转协变性和对亮度单调变化的不变性；（3）特征描述：探索新的特征描述方法，使得局部区域的特征统计量同时具有几何旋转不变性和对亮度单调变化的不变性。

本项目通过对局部区域检测和特征描述的深入研究，构建了能够满足几何仿射不变性和亮度单调变化不变性的描述子，使得对复杂非线性光照变化有更好的鲁棒性。主要研究内容包括：区域检测、区域划分、特征描述。. 在本基金的支持下，项目组按照研究计划圆满完成了规定的研究内容，发表论文62篇，其中SCI收录8篇，EI收录39篇，研究成果了大大超出了预期成果。主要成果如下：（1）将亮度序、局部相对形状上下文、离散余弦变换、修正中心对称局部二值模式、非抽样Contourlet域图的laplace谱、线图的无符号Laplace 谱、特征谱与谱隙序列、谱上下文等应用于特征点的描述中，构造了亮度单调不变描述子、局部特征描述子、局部结构描述子等，实现了图像几何旋转协变性和对亮度单调变化的不变性的特征描述，取得了大量研究成果，发表学术论文13篇，其中SCI 收录4 篇，EI 收录7篇；（2）为了更好地研究仿射协变性和亮度单调变化不变性的图像特征描述新算法和新技术，对图像处理的有关算法和技术展开了研究，取得了较好的结果，发表学术论文49篇，其中SCI收录4篇, EI收录32篇；（3）培养了一批从事计算机视觉、图像处理、模式匹配等方面研究工作的研究生，其中已毕业博士研究生3名、硕士研究生 16 名，正在培养的有博士研究生4名、硕士研究生15名。