一種結(jié)合邊緣特征和互信息的圖像配準(zhǔn)方法.pdf

1、圖像配準(zhǔn)是計(jì)算機(jī)視覺和模式識(shí)別領(lǐng)域中的一項(xiàng)重要課題，在遙感圖像處理、計(jì)算機(jī)視覺、運(yùn)動(dòng)估計(jì)、醫(yī)學(xué)圖像分析等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用，是圖像融合特別是圖像數(shù)據(jù)層融合技術(shù)中需要先期解決的問題。不同傳感器、不同成像模式和不同時(shí)間得到的同一個(gè)對(duì)象的圖像數(shù)據(jù)之間存在相對(duì)的平移、旋轉(zhuǎn)、不同比例縮放甚至畸變關(guān)系，對(duì)其進(jìn)行綜合分析和利用時(shí)，首先要解決圖像間的配準(zhǔn)問題。 圖像配準(zhǔn)的過程，即通過尋找一種空間變換，使兩幅圖像的代表同一目標(biāo)物的對(duì)應(yīng)點(diǎn)達(dá)到空間位

2、置的一致，配準(zhǔn)的結(jié)果應(yīng)該使兩幅圖像上的所有點(diǎn)或至少是具有實(shí)際應(yīng)用意義上的點(diǎn)都達(dá)到匹配。 當(dāng)前，圖像配準(zhǔn)的基本方法可以分為兩類：基于像素(灰度)的方法和基于圖像特征的方法。近年來，隨著信息論中一些概念的引入，基于互信息的圖像配準(zhǔn)方法得到了廣泛的應(yīng)用。這種方法具有很高的配準(zhǔn)精度，可以達(dá)到亞像素級(jí)，同時(shí)不需要對(duì)圖像進(jìn)行分割預(yù)處理。但是這種方法也存在一些缺陷，主要是互信息計(jì)算時(shí)出現(xiàn)的大量局部極值帶來的誤匹配，還有因?yàn)榛バ畔⑹怯蓛煞ヅ?/p>

3、圖像的聯(lián)合直方圖計(jì)算的，兩幅圖像各自的灰度級(jí)別會(huì)對(duì)配準(zhǔn)結(jié)果產(chǎn)生較大影響。由于互信息只利用了圖像的灰度特征，忽略了圖像本身的其它特征對(duì)配準(zhǔn)的貢獻(xiàn)，這就導(dǎo)致互信息對(duì)圖像噪聲的敏感。 本文提出了一種以最大互信息為基礎(chǔ)，綜合利用了基于灰度和特征的圖像配準(zhǔn)方法。首先計(jì)算原始圖像的互信息，再對(duì)圖像進(jìn)行邊緣檢測(cè)以得到邊緣圖像，對(duì)邊緣圖像計(jì)算邊緣互信息和邊緣互方差，從而定義了一種新的測(cè)度函數(shù)BI以指導(dǎo)變換參數(shù)尋優(yōu)。經(jīng)過試驗(yàn)，改進(jìn)方法相比傳統(tǒng)互信