多模态图像匹配技术与应用综述

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"这篇论文是关于多模态图像匹配方法及其应用的综述,由武汉大学电子信息学院的研究人员撰写。文章探讨了如何在不同模态的图像之间识别并对应相同或相似的结构或内容,涵盖了多模态配准、深度学习、医学影像、遥感以及计算机视觉等多个关键领域。" 多模态图像配准是一种关键技术,在多个模态的图像数据中寻找对应点或区域,以实现准确的图像融合和分析。这种技术广泛应用于医学成像、遥感图像处理和计算机视觉等领域。医学影像中,如CT、MRI和超声图像,具有不同的成像方式和特性,通过多模态配准可以获取更全面的病灶信息。遥感图像则利用多种传感器获取地球表面的不同信息,配准有助于环境监测和灾害评估。 文章深入研究了多模态图像匹配的方法,包括传统的基于特征匹配、强度相似性以及几何变换的方法。特征匹配通常涉及提取图像中的关键点和描述符,如SIFT、SURF等,然后寻找在不同模态图像中对应的特征点。强度相似性方法利用图像像素值的相似度来估计对应关系。几何变换则考虑了图像间的位姿差异,如刚体变换、仿射变换等。 近年来,深度学习技术在多模态图像匹配领域取得了显著进展。深度神经网络(DNNs)能够学习图像的复杂表示,通过端到端训练实现高精度的匹配。例如,Siamese网络和孪生网络用于比较不同模态的图像特征,而CNN-RNN结构结合了卷积神经网络和循环神经网络,用于考虑时间序列信息的配准问题。 除了这些基础方法,论文还可能讨论了特定领域的应用挑战和解决方案,如解决模态间的大变形、光照变化、噪声干扰等问题。此外,评估指标和优化策略也是多模态配准中的重要部分,例如,使用互信息、均方误差等度量来评估配准质量,并通过迭代优化算法提高配准的准确性。 这篇综述论文全面总结了多模态图像匹配的现有方法和技术,分析了它们在不同领域的应用,并探讨了未来的研究方向,对于研究人员和实践者理解并改进多模态图像配准技术具有重要参考价值。