[發(fā)明專利]一種基于互信息的非剛性聲納圖像配準(zhǔn)方法

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310220935.6
• 申請(qǐng)日: 2013-06-05
• 公開（公告）號(hào): CN103325111A
• 公開（公告）日: 2013-09-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 卞紅雨;王達(dá);張志剛;宋子奇
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 哈爾濱工程大學(xué)
• 主分類號(hào): G06T7/00
• 分類號(hào): G06T7/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種基于互信息的非剛性聲納圖像配準(zhǔn)方法，其特征在于，包括如下步驟：

（1）確定并提取浮動(dòng)圖像的梯度信息：

對(duì)聲納圖像中大小均為M×N的參考圖像r，浮動(dòng)圖像f，設(shè)定閾值：

Th=12Σx=1MΣy=1N|▿r(x,y)|2M×N,]]>

其中，M，N為參考圖像大小，|▽r(x,y)|為參考圖像中像素點(diǎn)(x,y)的梯度模值，將小于閾值的梯度方向角調(diào)整為0，

αr(x,y)f(x,y)=arccos▿r(x,y)·▿f(x,y)|▿r(x,y)|·|▿f(x,y)||r(x,y)|>Th0|r(x,y)|<Th,]]>

計(jì)算參考圖像和浮動(dòng)圖像對(duì)應(yīng)像素點(diǎn)的梯度權(quán)函數(shù)：

ω(αr(x,y),f(x,y))=cos(2α)+12,]]>

計(jì)算參考圖像和浮動(dòng)圖像對(duì)應(yīng)像素點(diǎn)的梯度模值：

gr(x,y),f(x,y)=min(|▿r(x,y)|,|▿f(x,y)|)max(|(▿r(x,y)|,|▿f(x,y)|)max(|▿r(x,y)|,|▿f(x,y)|)≠01max(|▿r(x,y)|,|▿f(x,y)|)=0,]]>

獲得梯度項(xiàng)系數(shù)：

IG(r,f)=Σr,f∈R∩Fω(αr(x,y),f(x,y))·gr(x,y),f(x,y)),]]>

對(duì)梯度項(xiàng)系數(shù)進(jìn)行歸一化：

NIG(r,f)=IG(r,f)count(r,f),]]>

其中，count(r,f)表示r，f重疊區(qū)域像素的總個(gè)數(shù)；

（2）將梯度信息和互信息的結(jié)合，構(gòu)建聯(lián)合互信息量：

IGMI=NIG(r,f)·NMI(r,f)，其中，NMI(r,f)為歸一化互信息值；

（3）以聯(lián)合互信息量作為相似性測(cè)度，進(jìn)行全局剛性配準(zhǔn)；

將IGMI作為圖像配準(zhǔn)中的相似性測(cè)度，對(duì)聲納圖像進(jìn)行配準(zhǔn)；

（4）根據(jù)全局剛性配準(zhǔn)結(jié)果，結(jié)合Active?Demons模型進(jìn)行非剛性聲納連續(xù)幀圖像配準(zhǔn)：

其中G_σ表示高斯濾波器，v表示從浮動(dòng)圖像向參考圖像變化的速度場(chǎng)，▽r為r的梯度向量，▽f為f的梯度向量，α表示系數(shù)，可以控制擴(kuò)散速度的大小，β表示權(quán)重系數(shù)。