自動(dòng)圖像配準(zhǔn)技術(shù)研究.pdf

1、圖像配準(zhǔn)是圖像處理的基本任務(wù)之一，用于將不同時(shí)間、不同傳感器、不同視角及不同拍攝條件下獲取的兩幅或多幅圖像進(jìn)行匹配。圖像配準(zhǔn)技術(shù)在軍事、遙感、醫(yī)學(xué)、計(jì)算機(jī)視覺(jué)等領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。經(jīng)過(guò)多年的研究，圖像配準(zhǔn)技術(shù)己經(jīng)取得了一定的研究成果。目前圖像配準(zhǔn)技術(shù)可分為手工配準(zhǔn)和自動(dòng)配準(zhǔn)。自動(dòng)配準(zhǔn)是在整個(gè)在配準(zhǔn)過(guò)程中不需要人干預(yù)的一種配準(zhǔn)技術(shù)，它也是圖像配準(zhǔn)技術(shù)的最終發(fā)展目標(biāo)。本文主要對(duì)圖像的自動(dòng)配準(zhǔn)技術(shù)進(jìn)行了研究，當(dāng)前的自動(dòng)配準(zhǔn)的方法可分為兩大類：

2、基于區(qū)域的和基于特征的配準(zhǔn)方法。本文采用了兩種圖像配準(zhǔn)算法對(duì)這兩大類自動(dòng)配準(zhǔn)方法分別進(jìn)行了研究，其中對(duì)兩種方法的研究是本文的重點(diǎn)，本文主要完成了以下工作： 研究了基于特征點(diǎn)配準(zhǔn)方法的概念、原理及常見(jiàn)方法，提出了一種改進(jìn)的SUSAN角點(diǎn)提取算法，并在此基礎(chǔ)上研究了基于角點(diǎn)的配準(zhǔn)算法。在文章中首先分析了SUSkN角點(diǎn)提取算法的原理及方法，并針對(duì)SUSAN角點(diǎn)提取算法實(shí)時(shí)性及精確性差的缺點(diǎn)介紹了一種快速的角點(diǎn)提取算法。在此基礎(chǔ)上，提出

3、了一種改進(jìn)的SUSAN角點(diǎn)提取算法，該算法主要利用了角點(diǎn)附近像素灰度的紋理特征來(lái)完成角點(diǎn)的提取，即通過(guò)控制與核心點(diǎn)相似的點(diǎn)的連通性與數(shù)量來(lái)確定該核心點(diǎn)是否為角點(diǎn)。并且針對(duì)SUSAN角點(diǎn)提取算法及快速角點(diǎn)提取算法中閾值T固定選取的問(wèn)題，提出了一種自動(dòng)選取閾值的新方法。改進(jìn)的SUSAN角點(diǎn)提取算法不僅解決了SUSAN角點(diǎn)提取算法的實(shí)時(shí)性問(wèn)題，并且進(jìn)一步解決了快速角點(diǎn)提取算法中誤角點(diǎn)的問(wèn)題。數(shù)字仿真表明該方法對(duì)所選圖形能較好地提取出所選圖形的

4、角點(diǎn)。然后利用已提取的角點(diǎn)進(jìn)行配準(zhǔn)算法的研究。首先進(jìn)行了角點(diǎn)的匹配研究，然后利用匹配的角點(diǎn)對(duì)集進(jìn)行了圖像變換，進(jìn)而完成了圖像配準(zhǔn)的任務(wù)。數(shù)字仿真表明基于改進(jìn)的SUSAN角點(diǎn)提取算法的圖像配準(zhǔn)能夠?qū)λx圖像很好的完成圖像配準(zhǔn)任務(wù)，并且達(dá)到了很高的配準(zhǔn)精度。 其次討論了利用傅氏變換的相位相關(guān)理論對(duì)具有平移、旋轉(zhuǎn)和比例縮放的兩幅圖像進(jìn)行配準(zhǔn)的方法。重點(diǎn)研究了一種基于Hough變換的相位相關(guān)算法，該算法通過(guò)在極坐標(biāo)下將旋轉(zhuǎn)角度因子變換為