圖像配準(zhǔn)技術(shù)及其應(yīng)用的研究.pdf

1、圖像配準(zhǔn)是圖像處理領(lǐng)域的一個(gè)基本問(wèn)題，它在醫(yī)學(xué)、軍事、遙感、計(jì)算機(jī)視覺(jué)等眾多領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。比如，在遙感和醫(yī)學(xué)圖像處理中的圖像融合則是在圖像配準(zhǔn)的基礎(chǔ)上，將多幅同源圖像的不同信息融合到一幅圖像當(dāng)中從而滿足某種具體應(yīng)用需求的一種操作。
　　準(zhǔn)確地說(shuō)，圖像配準(zhǔn)操作是將同一場(chǎng)景(或物體)在不同時(shí)刻或視角下，經(jīng)由相同或者不同成像設(shè)備得到的，位于不同坐標(biāo)系下的圖像變換到同一坐標(biāo)系的過(guò)程。在過(guò)去的幾十年內(nèi)很多學(xué)者在圖像配準(zhǔn)領(lǐng)域做了大量的研

2、究工作，并取得了許多研究成果，但是圖像配準(zhǔn)研究中仍然有許多問(wèn)題有待科研人員去解決和完善。比如，在亞像素圖像配準(zhǔn)中，如何克服圖像離散采樣對(duì)圖像配準(zhǔn)精度的影響，采用何種插值算法，以及如何評(píng)價(jià)圖像配準(zhǔn)質(zhì)量等問(wèn)題，都值得深入研究。
　　本文正是在此背景下開展圖像配準(zhǔn)的研究工作，主要的貢獻(xiàn)如下：
　　1)本文在交互信息的基礎(chǔ)上提出了一種全新的基于李薩如圖的相似性度量函數(shù)的計(jì)算方法，該方法具備了其它相似度量函數(shù)所不具備的優(yōu)點(diǎn)。
　

3、　2)本文首次提出了一種克服圖像離散化對(duì)圖像配準(zhǔn)精度帶來(lái)的負(fù)面影響的新途徑一軌跡擾動(dòng)現(xiàn)象，并成功地應(yīng)用該現(xiàn)象有效地提高了圖像配準(zhǔn)的精度。
　　3)本文提出了一種基于軌跡擾動(dòng)現(xiàn)象和相位相關(guān)的圖像配準(zhǔn)方法，該方法能夠?qū)崿F(xiàn)亞像素的圖像配準(zhǔn)精度。
　　4)本文為了克服在某些情況下SIFT、SURF算法應(yīng)用在遙感圖像，特別是多模態(tài)遙感圖像配準(zhǔn)中特征正確匹配率低的缺點(diǎn)，提出了一種能夠有效地結(jié)合SURF算法(或者SIFT算法)的優(yōu)點(diǎn)與輪廓

4、信息的優(yōu)點(diǎn)的遙感圖像配準(zhǔn)算法。在該方法中，本文提出了一種利用輪廓信息，準(zhǔn)確地識(shí)別特征點(diǎn)對(duì)匹配正確性的目標(biāo)函數(shù)。該圖像匹配方法能夠有效的利用SIFT或者SURF算法提供的肩發(fā)式信息和蘊(yùn)含在輪廓中的局部變換信息，有效地估算出局部幾何變換參數(shù)。
　　5)本文探索了所提出的相似度量函數(shù)，軌跡擾動(dòng)現(xiàn)象在遙感圖像配準(zhǔn)領(lǐng)域的應(yīng)用，并給出了相應(yīng)的用于遙感圖像的配準(zhǔn)方法。
　　本文提出的基于軌跡擾動(dòng)現(xiàn)象和交互信息的相似度量函數(shù)和各種圖像配準(zhǔn)方