[發明專利]基于全局信息的圖像配準方法

有效

• 申請號: 201110424256.1
• 申請日: 2011-12-19
• 公開（公告）號: CN102521837A
• 公開（公告）日: 2012-06-27
• 發明（設計）人: 舒小華;蔡葉菁;鐘云飛;劉素君;陳勝藍;李維彪
• 申請（專利權）人: 湖南工業大學
• 主分類號: G06T7/00
• 分類號: G06T7/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

??本發明涉及圖像處理領域，尤其涉及一種圖像配準方法。

背景技術

??在圖像處理與應用中，為了獲得準確而全面的信息，有時需要將同一對象的不同模式的圖像或不同時間的圖像進行融合或差異檢測。在這些應用中，圖像配準是前提條件。圖像配準的方法有基于像素和基于特征的兩類方法，其中，在基于像素的方法中，作為圖像配準程度的測度系數，互信息在圖像配準中經常使用。傳統的互信息測量圖像灰度的統計相關性，只使用了圖像的灰度信息，沒有考慮空間信息。因此，部分基于互信息的圖像配準方法可能出現誤配。有人提出最大距離梯度場的概念，并將其應用于基于互信息的圖像配準中，改善了圖像配準的準確性。但對于不同模式的圖像，由于灰度特性不同，其最大距離梯度場難以準確反映圖像中的變化。同時，直接使用灰度計算梯度使得這種場易受噪聲干擾。為此，本發明提供一種基于圖像全局信息的配準方法。

發明內容

???本發明實施例提供一種基于全局信息的圖像配準方法，適用于圖像配準領域，為解決以上技術問題，本發明采用如下技術方案實現：所述的基于全局信息的圖像配準方法包括如下步驟：

???1）圖像的最大方差變化場的定義與計算；?

???2）基于最大方差變化場的配準測度的定義與計算；

3）基于最大方差變化場的配準測度的改進；

???4）配準參數的優化；

???5）依配準參數對圖像進行配準變換。

???技術方案中的第一項圖像的最大方差變化場的定義與計算，包括如下步驟：

???1）以像素點為中心的局部區域大小的確定，局部區域方差的計算；

???2）在圖像的全局范圍內選取與當前處理像素的具有最大方差變化率的點，定義最大方差變化場，計算變化率的值及兩點的方向角。

???技術方案中第二項基于最大方差變化場的配準測度的定義與計算，包括如下步驟：

???1）由算術-幾何不等式出發，定義不等式中兩項的偏離度，即距離；

???2）根據算術-幾何不等式的距離定義，定義基于最大方差變化場的圖像配準測度。

???技術方案中的第三項基于最大方差變化場的配準測度的改進，包括如下步驟：

???1）為減小配準測度的計算量，將配準測度分解為基于最大方差變化場幅度的對準測度與方向的對準測度兩部分；

????2）定義基于最大方差變化場幅度及方向的對準測度，總的配準測度為兩者之積。

???技術方案中第四項配準參數的優化，包括如下步驟：?

???1)?對參考圖像及待配準圖像分別進行小波多分辨率分析，得到多級分辨率的子圖；

???2)?從最低分辨率的子圖開始配準，最優參數采用Powell算法尋找。將較低分辨率的圖像配準參數通過插值映射為高一級分辨率圖像的配準參數的初始值，繼續進行本級配準參數的最優化，直到得到最高分辨率下圖像的配準參數。

???技術方案中第五項依配準參數對圖像進行配準變換，包括如下步驟：?

???根據最高分辨率下圖像的配準參數，對待配準圖像所有像素進行坐標變換，并對非整數坐標處像素灰度進行插值，得到整幅配準圖像。?

???本發明所述方案，通過對參與配準的圖像進行多分辨分析，得到不同分辨率下的子圖，計算各級子圖及變換圖像的最大方差變化場，并計算對應圖像配準測度，得到最優化的配準參數，經過逐級配準，直到得到最高分辨率的配準圖像，即原始圖像的配準。

附圖說明

???圖1為本發明實施例提供的基于全局信息的圖像配準流程圖。

???圖2為本發明實施例提供的信號的多分辨分解圖。

具體實施方式

???為了解決圖像處理中的圖像配準問題，本發明例提供一種基于全局信息的圖像配準方法，下面結合附圖和具體實施例對本發明方法進行詳細說明。

???圖1為本發明實施例提供的基于全局信息的圖像配準流程圖，包括：

???步驟101，最大方差變化場的定義，包括以像素點為中心的局部區域大小的確定，局部區域方差的計算；2）在圖像的全局范圍內選取與當前處理像素的最大方差變化率的點，并計算方向值。