随着科学技术的发展,图像匹配技术已经成为近代信息处理领域中一项极为重要的技术,也是一些图像分析技术的基础,它广泛应用于多个领域。在飞行器巡航制导、遥感以及导弹投射系统的末制导、视觉控制、医学图像、视觉运动的计算等多个领域中,模板图和基准图之间可能存在大角度旋转,迄今为止还没有一种普遍使用的抗任意角度的方法,因而研究抗任意角度旋转图像匹配方法具有一定的理论意义和实用价值。 现在已经有不少针对旋转图像的匹配方法,但它们或多或少都存在一些缺陷,例如速度慢、可靠性差、不能很好的抗任意角度旋转等。本文在分析其优缺点的基础上,提出了一种新算法,以期能弥补现有方法的不足,主要研究内容如下: 1.综述了几种经典的模板匹配方法,分析了现有的针对旋转图像的匹配和配准的各种方法及其原理,比较和分析它们的优缺点: 2.本文重点研究了一种基于傅立叶变换平移不变性的图像匹配方法,通过改变影像的结构将旋转状态变换为平移状态,计算改动后影像的傅氏变换幅度谱,用幅度谱代替原始灰度进行相关。同时,为了提高速度,采用分层搜索法分两阶段完成整个匹配过程。 实现本文提出的方法,并进行大量的实验,从抗旋转性、匹配速度和正确率方面进行分析。实验数据表明,该算法可抗任意角度旋转、匹配速度较快、正确率较高,而且对噪声小的尺度变化具有良好的鲁棒性。