计算机视觉作为图像处理中的研究热点,图像匹配是其中一项重要技术,为后续图像分析供重要基础。特征检测与描述是图像匹配中的重要环节,检测什么样的特征以及怎样描述特征是图像匹配中十分艰巨的任务。图像匹配技术主要应用于目标跟踪、图像拼接、三维重建、医学诊断等领域。运动场景中,运动目标发生空间位移时,目标轮廓附近的背景信息发生随机变化,局部特征匹配算法在目标轮廓区域的匹配效果较差,同时目标纵向运动图像尺度变化引起图像形变时,可能导致图像匹配失败。本文针对这个问题,提出一种基于半边组合结构特征的匹配算法,实现运动场景下的图像匹配。本文的主要工作如下:(1)分析了运动场景中局部特征匹配的特性,研究了抗背景干扰与抗纵向运动图像形变的运动匹配机理。(2)提出一种半边结构特征,结合同区域相邻的半边结构实现角点检测。(3)建立半边-角-半边的组合结构特征模型,融合半边与角点属性计算组合特征向量,实现抗背景干扰与抗纵向运动形变的局部特征描述。(4)建立基于半边组合结构特征的匹配规则,实现适应运动场景下的局部特征匹配。本文在多种运动类型场景下进行对比分析,实验结果表明本文提出的算法在运动场景下的匹配是可行的,结构特征关联性更强,在运动目标上的匹配更全面,结构特征包含信息更丰富,边缘轮廓邻域的匹配性能更好,且匹配的连续性更好。