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《基于opencv的gpu并行加速圖像匹配算法研究》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內容在學術論文-天天文庫。
1、中圖分類號：V249.3論文編號：102871516－S017學科分類號：081105碩士學位論文基于OpenCV的GPU并行加速圖像匹配算法研究研究生姓名毛星云學科、專業(yè)導航、制導與控制研究方向圖像匹配導航指導教師冷雪飛副教授南京航空航天大學研究生院航天學院二О一六年三月NanjingUniversityofAeronauticsandAstronauticsTheGraduateSchoolCollegeofAstronauticsResearchonImageMatchingNavigationAlgorithmBasedonGPUParallelComputingandOp
2、enCVAThesisinNavigation,GuidanceandGontrolbyMaoXingyunAdvisedbyProf.LengXuefeiSubmittedinPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterofEngineeringMarch,2016承諾書本人聲明所呈交的碩士學位論文是本人在導師指導下進行的研究工作及取得的研究成果。除了文中特別加以標注和致謝的地方外，論文中不包含其他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果，也不包含為獲得南京航空航天大學或其他教育機構的學位或證書而使用過的材料。本人授權南京航空
3、航天大學可以將學位論文的全部或部分內容編入有關數(shù)據(jù)庫進行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復制手段保存、匯編學位論文。（保密的學位論文在解密后適用本承諾書）作者簽名：日期：2016年3月28日南京航空航天大學碩士學位論文摘要因為自身特有的高精度、抗干擾和自主導航等強大特性，慣性/圖像匹配輔助導航系統(tǒng)成為了目前研究的一大熱門方向。圖像匹配輔助導航技術能夠為慣性導航系統(tǒng)提供位置修正數(shù)據(jù)信息，其精確性和實時性是圖像匹配算法非常關鍵的因素。本文就圖像匹配輔助導航系統(tǒng)里的核心所在——圖像匹配算法進行了較為深入的攻關與研究。鑒于ORB算法缺少對尺度不變性的良好支持，本文借鑒了尺度空間和高斯圖像金
4、字塔的概念，將多尺度空間引入到ORB算法中，提出并實現(xiàn)了改進的ORB算法。實驗表明，本文提出的算法除了繼承了ORB算法速度極快的優(yōu)點以外，也能在平移不變性、旋轉不變性、尺度不變性、仿射變換不變性等各方面上有能和SIFT媲美的性能。為了進一步提高ORB特征點的匹配精度，本文提出了基于哈希表的雙向預篩選策略，在使用RANSAC算法提純之前，先進行一個初步的篩選，篩選出一個高質量的樣本集合，再利用RANSAC算法對此高質量的樣本進行優(yōu)化提純，以達到非常高的匹配精準度和運算效率。本文將GPU與CUDA并行運算引入到圖像匹配輔助導航系統(tǒng)中，讓常用的圖像匹配算法運行速度有了超過20倍運算速度的
5、提高，滿足了圖像匹配導航系統(tǒng)實時性的需求。最終，本文總結并實現(xiàn)了一套基于OpenCV、CUDA并行運算與改進ORB算法的圖像匹配算法。并進行了綜合性地計算仿真實驗論證。實驗結論表明，這套算法擁有極高的效率，可以將圖像匹配時間控制在毫秒級，可以滿足圖像匹配導航系統(tǒng)中精確性、實時性和魯棒性的要求。關鍵詞：圖像匹配，導航，圖形處理器，計算統(tǒng)一設備架構，OpenCV，ORB，隨機抽樣一致I基于OpenCV的GPU并行加速圖像匹配算法研究ABSTRACTBecauseofitsownuniquehighaccuracy,anti-jammingandautonomousnavigationa
6、ndotherpowerfulcapabilities,inertial/imagematchingaidednavigationsystemhasbecomeahotresearchdirection.Itisthetargetoftheimagematchingaidednavigationtechnology,sotheaccuracyandreal-timeperformanceisthekeyfactoroftheimagematchingalgorithm.Inthispaper,wehavecarriedoutaverydeepresearchonthem.First
7、ofall,takingintoaccounttheORBalgorithminotheraspectsareveryoutstanding,butonlylackingofgoodsupportforscaleinvariance.ThispaperhasproposedanimprovedORBalgorithm,whichhasintroducedtheconceptofscalespaceandimagepyramidintoORBalgorithm.Thee
