基于傅里叶变换的遥感图像配准

针对存在平移、旋转和尺度关系的多传感器、多谱段遥感图像配准问题，提出了一种基于边缘特征提取和伪对数极坐标傅里叶变换（EPLPFFT）的频域配准技术。采用边缘检测等图像预处理技术。提取了图像的大部分共有显著特征，有效消除了图像间的灰度差异；利用伪对数极坐标离散傅里叶变换（DFT），改善了对数极坐标DFT的计算精度，从而可以通过对数极坐标频域配准技术配准经边缘提取后的特征图像。遥感图像的配准实验证实了这一方法的稳健性和配准精度。     

相位相关技术实现离焦模糊图像运动估计

为解决离焦模糊图像的运动参数估计问题,介绍一种采用相位相关分析的图像配准技术。该方法利用傅里叶变换的平移特性,对产生平移的目标图像进行傅里叶变换,计算位移图像之间归一化互功率谱,其傅里叶逆变换对应二维脉冲函数,通过计算脉冲函数峰值坐标获取位移图像之间的亚像元级位移量。结合相位相关配准原理和线性空间不变退化模型,给出离焦成像系统点扩散函数及其光学传递函数的数学描述,侧重讨论离焦模糊对相位相关配准结果的影响,证明图像经过离焦退化后,位移图像之间归一化的互功率谱具有不变性。动态运动模糊图像最大检测误差0.339像元,标准差0.19像元。该方法具有可行性和有效性,能够满足一般要求。     

基于梯度相位相关的自动图像配准方法

图像配准是超分辨率重建、图像融合的基础。提出了非迭代的基于梯度相位相关的图像自动配准方法。首先分析了图像梯度和相位相关的理论,证明了提出方法的正确性;然后给出了图像配准的过程,并利用人工平移图像配准对该方法进行了实验验证。实验表明,该方法配准精度高,能有效地实现图像的自动配准。     

两阶段平移、旋转图像高精度配准算法

图像配准在图像处理中是十分重要的,通常是许多现代图像处理和计算机视觉任务一个关键的预处理步骤,许多算法和技术已经被提出用来解决配准问题.本文提出一种稳健的两阶段层次配准算法,在频域组合相位相关和谱对消技术对平移和旋转图像获得亚像素精度的配准.算法第一阶段首先利用一维FFT技术实现图像的旋转以确定旋转角度,并利用这个旋转角度将两幅图像之间的运动简化为平移运动,然后利用相位相关法确定整数像素平移参数.算法第二阶段运用谱对消技术确定亚像素平移参数.提出的算法甚至在图像因为下采样而包含混淆误差情况下仍然能够获得亚像素精度配准.     

基于相位相关的目标图像亚像元运动参数估计

为获取亚像元级目标运动参数,提出一种基于相位相关分析的图像配准方法。首先讨论了目标局部运动和全局运动的目标参数估计问题,通过图像减影运算和模块匹配方法实现粗配准,从全景图像中分离目标信息和背景信息,计算目标中心坐标,获取像元级运动参数;然后采用相位相关图像配准方法实现精配准,利用傅里叶变换的平移特性,对产生平移的目标图像,通过求解归一化的互功率谱的傅立叶逆变换,得到二维脉冲函数,其峰值对应图像位移,由此获取亚像元级位移量。在实验室通过自准直光学系统获取光斑运动图像,使用Leica经纬仪标定光斑运动参数精度。结果表明,该方法效果显著,最大配准误差为0.156,标准差为0.091,配准精度优于1/10像元。     

基于相位相关模板匹配的全景图像拼接

本系统对图像拼接的两个主要过程：图像配准和图像融合分别进行了详细介绍。图像配准是图像拼接的核心技术,并针对图像拼接中的图像配准参数估计问题,提出了一种扩展相位相关法与优化相结合的参数估计方法。基于相位相关模板匹配采用相位相关法估计出相互间存在旋转和平移的两幅部分重叠的图像的初始变换参数,然后对参数进行优化而得到最终准确...     

基于霍夫变换和相位相关的图像配准方法

本文结合霍夫变换和相位相关技术来处理图像配准问题.根据1D相位相关技术,提出了一种通过搜索角度脊来得到旋转参数的方法;将待处理图像去旋转后,再采用2D相位相关来得到平移参数.本文方法可以充分利用FFT 的高效运算.实验结果表明此方法能准确有效地处理具有旋转和平移的图像配准问题.     

基于仿射变换模型的图像配准中的平移、旋转和缩放

文中讨论了二维仿射变换的平移、旋转和缩放等特性。对可见光波段和红外波段图像采用基于特征的配准,以边界作为特征进行相关运算,求出边界对应位置的关系,建立仿射变换 模型,按照最大相关原则自适应确定最佳配准参数k、θ、△x和△y,能够实现图像的自动配准。并利用实际可见光与红外图像给出了运用仿射变换模型的实验结果,表明该模型可有效解决图像配准中的平移、旋转和缩放。     

相位相关法及其在偏振图像配准中的应用研究

分析了遥感偏振探测的原理和与遥感强度探测相比所具有的优越性，指出了偏振罔像的特点。采用偏振测量方法，可以获得地物的偏振信息，有助于增强对地物的探测能力，但是对罔像像元小对准有很高的敏感性，为了得到可靠的偏振信息，配准的精度应该至少到达0．1个像素。介绍了一种基于傅妒叶变换的配准方法：相位相关法，并把该方法应用于偏振图像配准中。相位相关法根据傅立叶变换的平移性质，能够解决具有平移关系的图像配准问题，实验证明该方法具有对噪声和图像灰度变化不敏感的优点。     

快速亚像素图像配准算法研究

亚像素图像配准是图像配准技术中的研究热点。常用的亚像素配准算法是相位相关法与拟合方法的结合。针对该方法中存在的时间和精度不能同时达到最优的问题,提出了基于角度-平移信号频率估计的亚像素配准算法,利用相位相关中的交叉功率谱的角度信息构建出了角度-平移一维信号,运用DFT相位差分法准确估计出一维信号的频率,进而计算出图像间的亚像素平移量。通过在Matlab下仿真实验,验证了本文算法在时间和精度上均优于拟合法。     

An FFT-based technique for translation, rotation, andscale-invariant image registration

This correspondence discusses an extension of the well-known phase correlation technique to cover translation, rotation, and scaling. Fourier scaling properties and Fourier rotational properties are used to find scale and rotational movement. The phase correlation technique determines the translational movement. This method shows excellent robustness against random noise.     

Intensity-based image registration using robust correlation coefficients

The ordinary sample correlation coefficient is a popular similarity measure for aligning images from the same or similar modalities. However, this measure can be sensitive to the presence of "outlier" objects that appear in one image but not the other, such as surgical instruments, the patient table, etc., which can lead to biased registrations. This paper describes an intensity-based image registration technique that uses a robust correlation coefficient as a similarity measure. Relative to the ordinary sample correlation coefficient, the proposed similarity measure reduces the influence of outliers. We also compared the performance of the proposed method with the mutual information-based method. The robust correlation-based method should be useful for image registration in radiotherapy (KeV to MeV X-ray images) and image-guided surgery applications. We have investigated the properties of the proposed method by theoretical analysis, computer simulations, a phantom experiment, and with functional magnetic resonance imaging data.     

基于条纹调制滤波的旋转不变二元联合变换相关识别

提出基于条纹调制滤波的旋转不变二元联合变换相关识别 ;采用综合鉴别函数及条纹调制滤波方法 ,构造合成参考图像及其条纹调制滤波器 ;计算机模拟结果显示对旋转图像 ,提出的二元联合变换相关器具有较好相关不变的识别性能。     

基于SAR子孔径序列图像配准的海洋动态信息获取

合成孔径雷达(SAR)在海洋遥感中发挥着重要的作用。海洋的动态信息如洋流的运动和海浪的传播等是海洋信息中的重要组成部分。但是通常的SAR海洋图像信息处理是将SAR图像作为海面的瞬时状态进行处理,无法获取海洋的动态信息。该文采用子孔径分割的方法获取海面的具有连续时间间隔的序列图像,通过改进的相位相关法对序列图像间的对应部分进行亚像素级配准,获取了海面各个部分的海浪纹理信息运动的速度大小和方向。仿真实验表明改进的配准方法具有1/10像素精度和极强的噪声鲁棒性。对序列图像间相同的舰船目标,分别采用该文提出的配准法与较成熟的"尾迹法"计算的舰船速度基本一致,证明了该文方法的有效性。     

Fast LV motion estimation using subspace approximation techniques

Cardiac motion estimation is very important in understanding cardiac dynamics and in noninvasive diagnosis of heart disease. Magnetic resonance (MR) imaging tagging is a technique for measuring heart deformations. In cardiac tagged MR images, a set of dark lines are noninvasively encoded within myocardial tissue providing the means for measurement of deformations of the heart. The points along tag lines measured in different frames and in different directions carry important information for determining the three-dimensional nonrigid movement of left ventricle. However, these measurements are sparse and, therefore, multidimensional interpolation techniques are needed to reconstruct a dense displacement field. In this paper, a novel subspace approximation technique is used to accomplish this task. We formulate the displacement estimation as a variational problem and then project the solution into spline subspaces. Efficient numerical methods are derived by taking advantages of B-spline properties. The proposed technique significantly improves our previous results reported in [3] with respect to computational time. The method is applied to a temporal sequence of two-dimensional images and is validated with simulated and in vivo heart data.     

透镜模型下基于色散和强度传输方程的相位恢复技术

针对基于强度传输方程（Transport of Intensity Equation, TIE）的非干涉相位恢复技术要求光源是单色的限制,以及强度采集过程移动CCD或物体而引入的机械误差,提出了一种适用于透镜模型下的色散相位恢复技术。该方法基于透镜成像系统的相位变换特性,将色散与TIE结合在一起, 使不同波长的光经过透镜系统后在同一位置成像,从而在不机械移动的情况下获得聚焦和散焦强度图像。再利用散焦量与波长的关系结合TIE计算出物体的相位信息。模拟实验中用该方法恢复物体的相位与原始相位的相关性系数为0.970 7,均方根误差为0.061 8;同时真实实验对透镜阵列相位进行了恢复,实验结果与真实参数误差为1.74%,证明了所提方法的正确性和有效性。     

基于二代身份证照的多姿态人脸图像生成

研究单样本如何转化为普通模式识别问题,在平面范围内通过简单二维变换操作生成多张不同的虚拟图像,同时考虑三维空间内人脸姿态问题,在二维平面内映射三维运动,生成具有真实感的多姿态人脸图像。并分析了目前文献中相关方法存在的不足,在已有方法的基础上提出一种改进型异步旋转映射方法。实验结果表明,生成的图像具有姿态旋转、畸变率少、真实感好,且识别率较原方法得到了有效提高。