[發明專利]基于尺度空間的多模態圖像配準方法、裝置和設備

有效

• 申請號: 202010879061.5
• 申請日: 2020-08-27
• 公開（公告）號: CN112017221B
• 公開（公告）日: 2022-12-20
• 發明（設計）人: 李偉;高晨鐘;陶然;馬鵬閣;揭斐然
• 申請（專利權）人: 北京理工大學
• 主分類號: G06T7/33
• 分類號: G06T7/33;G06V10/46
• 代理公司: 北京細軟智谷知識產權代理有限責任公司 11471
• 代理人: 葛鐘

本發明涉及一種基于尺度空間的多模態圖像配準方法、裝置和設備，通過對待配準的兩個原始圖像進行預處理，分別得到每個原始圖像對應的配準用圖像；提取尺度空間金字塔中分辨率最高的尺度空間圖像中的基準Harris角點作為特征點；確定特征點在每層尺度空間圖像中的PIIFD特征描述符；根據PIIFD特征描述符，得到相匹配的特征點對數量最高的目標層圖像匹配對；根據目標層圖像匹配對中相匹配的特征點對的坐標關系，對兩個配準用圖像進行空間配準，實現了多模態圖像的配準，能夠適應可見光、紅外、多光譜、高光譜、雷達等多種類型數據圖像，圖像的配準精度高、穩定性好，能夠有效提高圖像配準效率。

技術領域

本發明涉及圖像配準技術領域，具體涉及一種基于尺度空間的多模態圖像配準方法、裝置和設備。

背景技術

由于不同傳感器的成像原理以及獲取數據能力的差異，在特定應用下僅利用單一種類的圖像源獲取目標信息會導致信息不足、觀測不準確、數據分析不可靠的問題，多源影像的數據融合與綜合分析，可以彌補單一傳感器圖像信息的不足，在對地觀測方面具有極大的意義。多源影像技術能充分利用不同類型的傳感器所提供的信息，更為全面地描述場景、目標的特性，從而做出更為準確的判斷。多源影像通常指對于同一場景由不同傳感器獲取到的圖像數據，其目的是將從不同源獲得的信息進行整合，以獲得更復雜、更詳細、更精準的場景。近年來，多源影像的應用越來越廣泛，如何準確、有效地配準大量的多源影像數據逐漸成為圖像處理領域中重要的研究問題。

現有的圖像配準算法在精度、穩定性、效率，尤其是適應性等方面難以滿足多源圖像的配準需求。如今許多較為成熟的算法很依賴于圖像本身成像的單模性質，而多源圖像間存在的成像原理、分辨率和灰度屬性等多種因素影響的差異，這會大大降低配準的精度。

發明內容

有鑒于此，本發明的目的在于提供一種基于尺度空間的多模態圖像配準方法、裝置和設備，以克服目前配準的精度較低的問題。

為實現以上目的，本發明采用如下技術方案：

一種基于尺度空間的多模態圖像配準方法，包括：

對待配準的兩個原始圖像進行預處理，分別得到每個原始圖像對應的配準用圖像；

建立所述配準用圖像的尺度空間金字塔；其中，所述尺度空間金字塔中包含若干組不同分辨率的尺度空間圖像，每組所述尺度空間圖像包含若干層不同模糊程度的層圖像；

提取所述尺度空間金字塔中分辨率最高的尺度空間圖像中的基準Harris角點作為特征點；

確定所述特征點在所屬的尺度空間金字塔中每層所述層圖像中的PIIFD特征描述符；

基于所述PIIFD特征描述符，對兩個所述配準用圖像中的所述層圖像進行逐一匹配，得到相匹配的特征點對數量最高的目標層圖像匹配對；

根據所述目標層圖像匹配對中所述相匹配的特征點對的坐標關系，對兩個所述配準用圖像進行空間配準。

進一步地，以上所述基于尺度空間的多模態圖像配準方法，所述對待配準的兩個原始圖像進行預處理，分別得到每個原始圖像對應的配準用圖像，包括：

獲取兩個所述原始圖像的感興趣區域，其中兩個所述感興趣區域的場景相對應；

對每個所述感興趣區域分別進行去噪和降維處理，得到所述配準用圖像。

進一步地，以上所述基于尺度空間的多模態圖像配準方法，所述層圖像包括底層圖像和上層圖像；

所述建立所述配準用圖像的尺度空間金字塔，包括：

按照預設的采樣系數對所述配準用圖像進行降采樣，得到若干個不同分辨率的所述底層圖像；