基于十字模板的数字减影图像配准快速算法

提出一种基于十字模板的数字减影图像配准快速算法.采用块匹配法消除几何失真带来的运动伪影.选择不受血管区域影响的差值直方图能量尺度作为相似性尺度.通过计算图像梯度信息,选取边缘区域像素作为控制点,既改善减影图像质量,又提高运算速度.用十字模板替代传统块匹配法中常用的矩形模板,可减少直方图统计中的像素数量,缩短计算时间.对比矩形模板和十字模板的差值直方图能量搜索结果,发现参数选取适当时,改变模板形状不影响控制点运动位移量的正确确定.对十字模板中像素进行采样,可进一步压缩像素数量,提高运算速度.实验结果表明,改变模板形状后,图像配准速度显著加快,且减影图像质量保持良好.     

基于小波变换的数字减影图像配准算法

在临床实践中,数字减影技术是一种无法替代的有效的血管可视化工具,由于能源能量的波动、设备噪声、病人移动、器官蠕动等,通常的数字减影结果常常出现伪影.本文提出了基于小波变换多尺度积的图像配准算法.该算法可以利用小渡多尺度积提取边缘图像和特征点,具有抗噪性强和边缘定位精确等优点.     

SIFT特征在图像配准过程中的应用研究

针对现有基于特征的图像配准方法所存在的特征提取的多样性和相似度计算的复杂性等问题,提出了一种基于SIFT特征的图像配准方法．首先利用SIFT算法提取出图像的特征点,用欧式距离比进行特征匹配,然后利用图像位置的先验条件,采用RANSAC算法去除误匹配,最后计算出待配准图像和基准图像间的变换关系参数．实验结果证明了该算法的有效性．     

大视场视频全景图生成研究

针对采用传统方法生成的视频全景图存在拼接裂缝和“鬼影”现象的问题，提出了一种新的大视场视频全景图生成算法．该算法基于快速傅立叶变换的图像配准算法，求取两相邻视频帧之间的配准系数，采用改进的线性系统法对配准系数进行全局优化．对存在运动物体的视频图像，采用启发式最优路径搜索算法寻找到图像间拼接的最佳缝合线，并使用多分辨率原理进行图像拼接后的平滑处理.实验结果表明，该算法优化了图像间的配准系数，平滑处理了拼接后的图像，减少了人工性缺陷，提高了视频全景图的真实感.     

基于Fourier-Mellin变换和曲面拟合的IC芯片图像亚像素配准算法

为实现IC芯片图像的精确配准,提出一种Fourier-Mellin变换和曲面拟合法结合的图像亚像素配准算法。算法首先采用Fourier-Mellin变换计算出待配准IC芯片图像的旋转角和平移量的整像素峰值位置,然后对峰值区域进行基于最小二乘的曲面拟合,通过取极值点获得亚像素级的精确峰值位置。另外,Fourier-Mellin变换由于旋转的频谱混叠和坐标变换中的重采样插值会产生误差,新算法采用加窗和滤波的方法加以改进。实验结果表明,所提算法实现了IC芯片图像的亚像素级配准,具有较好的精度和鲁棒性。     

基于KAZE特征匹配的偏振图像配准算法研究

偏振成像系统主要通过多相机或多通道成像,图像之间存在平移或旋转,偏振解析前必须进行图像配准,否则可能会产生虚假偏振信息。传统的配准算法主要有SIFT和SURF的特征配准算法,但其采用线性高斯金字塔进行多尺度分解来消除噪声和提取特征点,易造成边界模糊和细节丢失。本文从非线性尺度空间构建出发,提出一种基于KAZE特征匹配的偏振图像配准算法。首先,利用Hessian矩阵寻找特征点及其描述向量;然后以最小Hamming距离作为特征点的度量,计算单应矩阵并利用双线性插值实现不同偏振方位角图像之间的配准;最后,以FD1665P相机拍摄的图片为样本进行了实验验证。实验结果表明,本文算法相对基于SIFT和SURF特征点匹配的配准算法,归一化互信息增大、均方根误差减小,配准精度有很大提高。     

基于角点特征的高精度图像配准算法

为了快速准确提取图像特征和匹配点对,提出了一种基于角点检测的高精度图像配准算法。该算法首先检测参考图和实时图的角点信息,然后采用双向迭代匹配算法对参考图和实时图的角点进行匹配,再根据基于仿射变换模型的RANSAC算法对候选的匹配点对进行筛选,消除错误匹配对,并估算出最佳仿射变换参数,最后用所得变换参数对实时图进行变换和重采样来实现图像配准。实验结果表明:该算法具有良好的配准精度。     

基于边缘特征的虚实图像精确配准

3D模型的虚拟图像与可见光图像（实图）的配准可以增强信息的互补性,在通过INS装置粗配准后,其配准问题变成了经典的多模态图像精确配准问题。本文提出了一种基于边缘信息全局最优匹配的3D模型图像与可见光图像精确配准算法。该算法首先基于相位一致性模型提取3D模型图像与可见光图像视觉相似的边缘结构;再采用模拟退火算法搜索求解在边缘配准度最大对应的空间变换模型的最优参数值。4组实验结果表明,本文算法能够充分利用图像间的相近似的边缘结构和模拟退火算法得到配准变换参数,有效地实现多模态图像（不同光照及对比图像对,不同传感器的航拍图片对,虚拟3维视图与可见光图像）的精确配准。     

基于曲面拟合及配准的医学图像层间插值

为了更好地解决传统基于对象的层间插值算法对异常数据不敏感,同时对形变场没有充分利用的缺点,提出一种基于曲面拟合的单向配准层间插值方法,并在此基础上进一步提出一种基于曲面拟合的双向配准层间插值方法。基于曲面拟合的单向配准层间插值方法,首先引入图像配准方法得到相邻序列的形变场;其次,通过形变场得到配准图像之间的位移矢量集,并利用3次样条插值得到位移矢量集两端的灰度值;然后,利用线性关系得到位移矢量和插值层交点的灰度值;最后,利用薄板样条函数进行曲面拟合,得到位于图像坐标系上的灰度值,随后在此基础上,提出基于曲面拟合的双向配准层间插值方法,该方法进一步考虑到2张相邻序列配准方向不同会得到不同的形变场的特性,将2个不同的形变场进行融合后再进行插值。实验结果表明,提出的2种算法与其他算法相比,图像质量主观和客观上均有所提高。     

基于互信息和单应性原理的图像自动配准研究

基于图像特征的配准是图像配准的一个主要研究方向。传统的基于特征的配准方法一般都存在着计算量大、复杂度高以及配准精度低等问题。该文提出了一种基于互信息和单应性原理的图像自动配准方法。该方法首先利用harris算子提取角点,然后通过互信息粗匹配和RANSAC精匹配得到一对一的匹配角点对,最后根据匹配角点对计算出对应的单应矩阵来实现图像配准。为相互间满足刚体变换关系的图像之间的配准提供了一种新的思路。     

基于匹配的遥感影像自动纠正方法研究

针对多源遥感影像人工几何纠正方法存在精度差、效率低等问题，提出了一套新的基于匹配技术的自动纠正算法流程.该流程基于仿射变换对待纠正影像和已地理编码的参考影像进行粗配准.在利用Harris算子从两幅图像中分别提取特征点的基础上，通过由特征点和小波影像金字塔引导的从粗到精的匹配策略获得控制点对，再利用多项式拟合迭代法剔除错误点对.在获得大量的高精度控制点对后，利用不规则三角网(TIN)仿射变换法对影像进行纠正，并对杭州地区多源遥感影像进行纠正试验.结果表明,使用该方法选取的控制点均方根误差(RMSE)可以控制在0.5个像素以内.     

基于改进SURF算法的图像拼接技术研究

针对传统的加速稳健特征（SURF）算法在图像拼接过程中计算复杂度高以及匹配精度不佳等问题,提出一种基于SURF的改进算法,首先基于加速分割检测特征（FAST）算法快速提取图像特征点,利用SURF算法对提取到的特征点进行特征描述,然后通过改进的k-d树最近邻查找算法（BBF）寻找图像间的匹配点,与双向匹配的自适应阈值配准法相结合进行图像的匹配,利用改进的随机抽样一致性（RANSAC）算法对提取的特征点进行误匹配剔除,最后使用渐入渐出的加权融合算法对图像进行拼接。实验表明与传统的SURF+RANSAC算法相比,本文算法的图像拼接速度快,匹配精度更高。     

一种基于局部不变特征的SAR图像配准新算法

针对SAR图像配准中匹配效率低、误匹配对多和配准精度差的问题,提出一种基于局部不变特征的SAR图像配准新算法。首先,使用加速分割检测特征（ features from accelerated segment test, FAST）检测算法,检测 SAR图像的FAST角点;使用DAISY描述子对FAST特征进行描述,得到SAR图像不变特征。其次,采用基于KD树的欧氏距离匹配策略,实现特征点对的粗匹配;采用RANSAC算法去除误匹配,实现特征点对精匹配。然后,采用仿射变换模型,实现图像插值和图像变换,实现SAR图像粗配准。最后,建立配准精度评估反馈机制,实现配准优化。通过使用不同时相、不同工作模式HJ－1C星载SAR和不同极化、不同波段机载AIRSAR图像配准实验,提出算法与经典不变特征配准算法相比,具有适配性好、配准效率高的优点。     

基于特征点匹配对平面相似度的图像拼接

针对来自于不同视点拍摄的具有视差的两幅图像,提出了一种基于特征点匹配对平面相似性的图像拼接方法。该方法利用场景中属于同一平面特征点之间的变换矩阵一致性的特点,通过定义特征点匹配对之间的平面相似度来筛选特征点匹配对,有效降低了特征点的漏匹配率,提高了配准精度。采用图割算法计算图像的最优缝合线,进行拼接得到最终结果。实验结果表明,与现有经典算法相比,该方法具有较好的视差鲁棒性。     

基于曲面拟合的双向配准医学图像层间插值（研究生论坛）

针对传统的基于对象的层间插值算法对异常数据点不敏感,同时对形变场没有充分利用的缺点。为了更好解决在医学3D模型建立和分析的问题,提出一种新的层间插值方法。首先引入图像配准方法得到相邻序列的形变场,考虑到两张相邻序列配准方向不同会得到不同的形变场的特性,将两个形变场进行融合,用以得到信息更加丰富的形变场。其次,通过形变场得到配准图像之间的位移矢量集,并利用三次样条插值得到位移矢量集两端的灰度值。然后,利用线性关系得到位移矢量和插值层交点的灰度值。最后,利用薄板样条函数进行曲面拟合,得到位于图像坐标系上的灰度值。实验结果表明,本算法与其他算法相比,图像质量主观和客观上均有所提高。     

一种稳健的非刚性医学影像配准方法

提出了一种基于局部线性嵌入(LLE)和改进的L-BFGS优化算法的非刚性配准新方法．该方法首先计算影像不同方向上的定序特征,用于补充传统互信息测度中缺失的空间结构信息;然后,运用LLE方法及其逆映射对高维定序特征进行降维和融合;进而结合影像灰度信息构造了一种基于混合熵的配准测度,有效保证了配准测度函数的光滑性和收敛性;最后,采用改进的L-BFGS优化方法搜索最优配准参数．多组仿真数据的测试结果表明,在噪声情况下,所提方法具有精度高、鲁棒性强的特点,优于现有几种方法．     

Matching method for multispectral images based on improved hough transformation with disparity constraint

To overcome the problems of image matching caused by different charactors and the grey-level in every spectrum of the airborne filter multispectral imager for the same target, a matching method for multispectral images based on improved Hough transformation with disparity constraint is presented. Firstly, we get the N layer pyramid images of the two multispectral images for registration by down-sampling, and then calculate the transformation parameters of each layer between the left and right images progressively. In this progress, the transformation parameters of the two adjacent top Pyramid images can be calculated by using the feature points extracted by the SIFT operator, and the transformation parameters of the other adjacent Pyramid images can be calculated by using the transformation parameters of their upper images and the improved Hough transformation. At the same time, the attitude parameters and the geometric transform relation calculated from the upper layer between the images can be used to improve the matching speed and reliability. By processing two airborne flight multispectral images with 1415×1415 pixels, this approach only takes 78 secends, and its registration accuracy can reach 065 pixels.     

基于特征的SAR图像与光学图像自动配准

针对现有配准方法在用于SAR图像和光学图像配准时,存在受SAR图像相干斑噪声影响大,手工选取配准点精度低等缺点,提出了一种基于区域特征提取的图像配准方法．对SAR图像首先进行相干斑噪声抑制,并采用图像分割的方法提取出封闭区域的边界作为特征,然后与可见光中提取的边缘利用闭合区域边缘链码的相关寻求匹配,精确配准的误差达到子象素级水平．实验结果表明,该方法能够以较高的精确度从SAR图像中提取配准控制点,从而实现了多传感器图像的自动配准．     

基于图像混合特征的城市绿地遥感图像配准

为了解决同一场景城市绿地遥感图像因视角变化等原因不在同一坐标系,以致于不能对其进行变化检测的问题,提出一种基于图像混合特征的遥感图像配准方法. 1）提取SIFT特征点:从待配准图像和参考图像提取足够的SIFT特征点;2）基于混合特征的SIFT特征点配准：首先在特征点集Y和X之间进行对应关系评估,然后利用对应关系建立空间映射函数不断更新形变后源点集的位置;3）图像配准：基于源点集和形变后的源点集来构造一个映射函数,从而对图像进行配准. 在与当前流行的4种算法（SIFT、CPD、RSOC、GLMDTPS）的对比实验中,提出的算法均给出了精确的配准结果,在大部分实验中其性能超过了其他算法.