多光譜圖像配準與快速濾波算法研究.pdf

1、多光譜圖像包含電磁波譜上多個特定頻段的光譜數(shù)據(jù)，具有豐富的光譜信息，可以準確表征物體的表面顏色。多光譜圖像的采集借助于多光譜成像技術(shù)，光譜被分成多個譜段并分別進行采樣。紡織印染行業(yè)中，對紡織品的顏色測量與評估精度有著嚴格的要求，為獲取精確的顏色信息，通常采用多光譜成像技術(shù)。多光譜顏色成像測量(ICM)系統(tǒng)是一種基于濾光法的多光譜圖像采集系統(tǒng)，主要由光源、單色相機和包含多個光學帶通濾光片的濾片輪構(gòu)成。ICM系統(tǒng)通過單色相機采集每個通道的相

2、機響應，然后利用反射率重建算法獲取更精確的光譜信息，從而實現(xiàn)相機分辨率的光譜測量，最終實現(xiàn)物體表面顏色的準確獲取。該系統(tǒng)可以為紡織印染行業(yè)提供合乎嚴格水平的顏色管理系統(tǒng)，包括多光譜圖像測量、顏色評估、顏色質(zhì)量控制等。
　　本研究針對ICM系統(tǒng)采集的織物圖像的色差分析問題，提出了一種基于仿射變換與 Levenberg–Marquardt(LM)算法的圖像配準方法。從配準角度出發(fā)，利用提出的配準方法將標樣圖像與打樣圖像配準后進行空間色

3、差分析。ICM系統(tǒng)采集的織物圖像的形變，包括平移、旋轉(zhuǎn)、縮放和錯切變換，符合典型仿射變換模型。該方法對兩幅圖像的頻域?qū)?shù)極坐標幅度譜積分曲線進行匹配，將仿射變換矩陣的求解轉(zhuǎn)化為一個非線性最小二乘擬合問題，利用 LM算法搜尋最優(yōu)參數(shù)值，并引入分塊配準策略以得到更好的配準效果。實驗結(jié)果表明，與傳統(tǒng)基于Fourier-Mellin配準算法和基于尺度不變特征變換(SIFT)的特征點配準算法相比，所提出的算法能獲得更好的配準效果，可有效解決具有周