[發明專利]一種多光譜圖像自動配準方法

有效

• 申請號: 202110378742.8
• 申請日: 2021-04-08
• 公開（公告）號: CN113052879B
• 公開（公告）日: 2023-05-12
• 發明（設計）人: 范鵬程;何曦;楊一洲;聶偉樂;李良福;馬靜謹;李璐陽;趙米暘;成剛;王嬌穎;錢鈞
• 申請（專利權）人: 西安應用光學研究所
• 主分類號: G06T7/30
• 分類號: G06T7/30
• 代理公司: 中國兵器工業集團公司專利中心 11011
• 代理人: 劉二格

本發明公開了一種多光譜圖像自動配準方法，包括以下步驟：步驟一：讀取多通道光譜視頻圖像，分別截取其中心區域圖像；步驟二：采用相似性度量，計算各通道中心區域圖像之間的正向匹配關系和反向匹配關系；步驟三：分析正向匹配關系與反向匹配關系是否閉環，若不能閉環，則此次配準失敗，返回步驟一，重新讀取下一幀圖像；若正反向匹配關系能夠閉環，則依據匹配關系，計算出各通道光譜圖像之間的平移變換參數；步驟四：對各通道光譜圖像進行平移變換，并輸出顯示。本發明可應用于各種需要對多通道圖像進行配準處理的場景；算法復雜度低，可用于嵌入式平臺的實時處理，且無需調參，自動判斷，配準精度高；本發明的圖像配準實時性好，實用性高。

技術領域

本發明屬于圖像處理技術領域，涉及一種多光譜圖像自動配準方法。

背景技術

圖像配準是多光譜成像的一個關鍵步驟，其結果將直接影響到多光譜圖像的顯示效果，以及進一步的偽裝目標識別能力。圖像配準有基于特征的配準、基于灰度信息的配準、基于幾何模型的配準等。很多配準方法計算復雜，難于實時處理。且多光譜成像數據量大，難于在嵌入式圖像處理平臺中實現圖像配準，因此需要設計出計算簡便可靠，適用于嵌入式平臺實時處理的配準算法。

圖像配準的過程是根據圖像空間和灰度變化，找到兩幅圖像中同一位置點的對應關系。圖像特征是反映一幅圖像中重要信息的表述，因此基于點特征的配準算法在應用中比較常見，如SIFT和SURF算法等。Belongie等人提出了基于目標的輪廓特征的形狀上下文描述算子，利用形狀相似性對兩幅圖像進行匹配。面特征也稱區域特征，通過圖像分割算法把圖像中具有高對比度閉合區域分割出來，比如圖像中的水域、湖泊、田地、森林、建筑等。與基于特征的圖像配準方法相比，基于灰度的圖像配準方法比較簡單，不需要對圖像進行預處理，直接根據整幅圖像的灰度信息，建立圖像之間的相似性關系，但配準精度不如基于特征點的方法。而對于多通道光譜圖像之間的配準，以上算法尚無法實現實時處理。

發明內容

(一)發明目的

本發明的目的是：提供一種多光譜圖像自動配準方法，實現對多通道光譜圖像進行配準，能夠運行于嵌入式圖像處理平臺且滿足實時性要求，配準過程無需設置參數，全程自動處理。

(二)技術方案

為了解決上述技術問題，本發明提供一種多光譜圖像自動配準方法，該方法包括以下幾個步驟：

步驟一：讀取多通道光譜視頻圖像，分別截取其中心區域圖像；

步驟二：采用相似性度量，計算各通道中心區域圖像之間的正向匹配關系和反向匹配關系；

步驟三：分析正向匹配關系與反向匹配關系是否閉環，若不能閉環，則此次配準失敗，返回步驟一，重新讀取下一幀圖像；若正反向匹配關系能夠閉環，則依據匹配關系，計算出各通道光譜圖像之間的平移變換參數。

步驟四：對各通道光譜圖像進行平移變換，并輸出顯示。

(三)有益效果

上述技術方案所提供的多光譜圖像自動配準方法，可應用于各種需要對多通道圖像進行配準處理的場景；算法復雜度低，可用于嵌入式平臺的實時處理，且無需調參，自動判斷，配準精度高；因此，本發明的圖像配準實時性好，實用性高。

附圖說明

圖1為本發明正反向匹配關系示意圖。

圖2為本發明多光譜圖像自動配準方法的流程圖。

具體實施方式

為使本發明的目的、內容、和優點更加清楚，下面結合附圖和實施例，對本發明的具體實施方式作進一步詳細描述。

本發明多光譜圖像自動配準方法包括以下步驟：