[發明專利]一種圖像配準方法

無效

• 申請號: 201310550092.6
• 申請日: 2013-11-08
• 公開（公告）號: CN103544710A
• 公開（公告）日: 2014-01-29
• 發明（設計）人: 李相國
• 申請（專利權）人: 河南工業大學
• 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

本發明涉及一種圖像配準（image?registration）方法。

背景技術

??圖像配準是把兩幅或多幅同一目標的不同圖像對齊到一個坐標系的過程，其中，不同的圖像可能從不同時間、不同角度或不同相機拍攝得到。圖像配準是圖像處理研究與應用中的一個重要方向，它是許多圖像應用的基礎，比如，超分辨率圖像重構（super-resolution?image?reconstruction）、圖像拼接（image?mosaicing）及圖像融合（image?fusion）。在眾多性能指標中，配準精度（accuracy）是最為重要的，而且，亞像素（sub-pixel）精度是許多應用的基本要求，或可以明顯提高圖像處理應用的性能。一般可以把圖像配準方法分為兩大類：基于區域（area-based）的圖像配準方法與基于特征（feature-based）的圖像配準方法。其中，基于區域的圖像配準直接對圖像灰度值進行處理，而基于特征的圖像配準則從圖像中提取出一些特征點然后進行匹配。

在基于區域的圖像配準方法中，基于梯度（gradient-based）的配準方法和相位相關（phase?correlation）法是兩種典型的配準方法，它們分別在時（空）域及頻域中實現。而且，前者的最顯著優點是可以提供高精度的亞像素結果，但其缺點是不能估計大旋轉角度情形；后者的最大優點是對噪聲具有強的魯棒性，但在亞像素精度方面存在一定程度的缺陷。

??針對上述問題，本發明提出一種結合相位相關法與基于梯度法的配準方法，它可以結合兩者的優點而避開各自的缺點，即可以在大角度情形下獲得高精度的亞像素配準結果。

??參考文獻：

??B.?Zitova?and?J.?Flusser,?Image?registration?methods:?A?survey,?Image?and?Vision?Computing,?Vol.21,?No.11,?pp.977-1000?(2003).

??B.D.?Lucas?and?T.?Kanade,?An?iterative?image?registration?technique?with?an?application?to?stereo?vision,?in?Imaging?Understanding?Workshop,?pp.121-130?(1981).

D.?Keren,?S.?Peleg,?and?R.?Brada,?Image?sequence?enhancement?using?sub-pixel?displacement,?in?CVPR'88,?pp.742-746?(1988).

??C.D.?Kuglin?and?D.C.?Hines,?The?phase?correlation?image?alignment?method,?in?IEEE?International?Conference?on?Cybernetics?and?Society,?pp.163-165?(1975).

??B.S.?Reddy?and?B.N.?Chatterji,?An?FFT-based?technique?for?translation,?rotation,?and?scale-invariant?image?registration,?IEEE?Transactions?on?Image?Processing,?Vol.5,?No.8,?pp.1266-1271?(1996).

發明內容

??本發明提供一種結合相位相關法與基于梯度法的圖像配準方法，由于該方法結合了兩種方法的優點而避開了各自的缺點，因而可以在獲得大角度配準的同時保持高精度亞像素結果。該配準方法基于旋轉-平移（rotation-translation：RT）模型，即包括三個參數：水平方向平移????????????????????????????????????????????????、垂直方向平移及旋轉角度；因此，具體來講，本發明中的相位相關法使用基于傅里葉-梅林（Fourier-Mellin）變換的相位相關法，而基于梯度法為Keren方法（見D.?Keren,?S.?Peleg,?and?R.?Brada,?Image?sequence?enhancement?using?sub-pixel?displacement,?in?CVPR'88,?pp.742-746）。