[發明專利]基于顯著性區域的可見光圖像配準方法

有效

• 申請號: 200910088975.3
• 申請日: 2009-07-15
• 公開（公告）號: CN101763633A
• 公開（公告）日: 2010-06-30
• 發明（設計）人: 田捷;鄭健;楊鑫;鄧可欣;徐敏
• 申請（專利權）人: 中國科學院自動化研究所
• 主分類號: G06T7/00
• 分類號: G06T7/00
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 梁愛榮

技術領域

本發明涉及圖像處理，模式識別技術，特別涉及一種基于顯著性區 域的自動圖像配準技術。

背景技術

目前主流的自動圖像配準方法，主要有基于特征點的配準，基于圖 像灰度值的配準，基于互信息的配準方法等。這些方法都還存在一些不 足之處，基于特征點的配準，對一些質量比較差的可見光圖像，特征點 難以準確提取，基于圖像灰度值的配準要求兩幅圖像的灰度值必須要一 致，對受光照等環境影響的圖像配準精度不高，基于互信息的配準，配 準需要的時間比較長，而且可能會陷入局部極值，無法得到精確配準結 果。因此，對于低質量的圖像很多還是采用手動配準，手動配準的成功 率和精度都比較高，但是它加大了操作者的負擔，配準的速度比較慢。

發明內容

針對現有技術的缺陷，本發明的目的是提供一種快速、精確、魯棒、 基于顯著性區域的可見光圖像配準方法。

為達成所述目的，本發明提供一種基于顯著性區域的自動圖像配準 方法，該方法的步驟如下：

步驟1：在計算機上加載兩幅待配準圖像，選擇一幅作為參考圖像， 另一幅作為浮動圖像；

步驟2：將參考圖像和浮動圖像分成M×N個矩形區域，計算每一 個區域R的局部顯著性函數Ls(R)；對局部顯著性函數Ls(R)進行高斯 擬合，計算擬合后的局部顯著性函數值Fls(R)；選擇Fls(R)的局部極 值區域的中心作為顯著性區域中心；對每一個顯著性區域中心，根據鄰 域內的Fls(R)分布計算區域的半徑，提取參考圖像和浮動圖像的顯著 性區域R；

步驟3：對提取出的顯著性區域R構建一個72維的尺度無關特征 描述子Lfd(R)；定義一個距離度量函數為Dist(Lfd(R₁)，Lfd(R₂))，衡量 兩個特征描述子Lfd(R₁)，Lfd(R₂)間的相似性；對兩幅圖像的任一顯著 性區域對C(i，j)，計算C(i，j)的區域匹配相似度，采用由粗到精的匹配 策略，進行顯著性區域的匹配；

步驟4：對初步匹配上的顯著性區域對Cmp(i，j)，采用基于歸一化 相關系數的相似性度量進行局部剛體配準；

步驟5：對局部剛體配準后的區域，采用聚類分析的方法，提取精 確匹配成功的區域中心點作為控制點進行全局二次多項式變換配準，實 現兩幅圖像的精確配準。

其中，所述局部顯著性函數Ls(R)是：

Ls(R)＝Av(R)·Lge(R)，式中：Av(R)是區域R的歸一化區域差異函 數表示為Av(R)＝σ/μ，σ是區域R的標準差，μ是區域R的均值； Lge(R)是區域R的梯度場熵表示如下：

Lge(R)=-Σi=136pi(R)log2pi(R),]]>

p_i(R)是梯度方向位于第i個扇形區域的像素點集在區域R中占的梯度 幅值比例表示如下：