红外与可见光图像配准技术研究综述

多模态图像配准能提供比单模态图像配准更加丰富和全面的信息,红外与可见光图像配准作为一种常见的多模态配准类型,在电力、遥感、军事以及人脸识别等领域具有重要的应用价值。首先介绍了红外与可见光图像配准的相关技术并阐述了配准中存在的难点与挑战,然后详细分析和总结了基于区域、基于特征和基于深度学习3种红外与可见光图像配准方法,并分别阐述了不同配准方法的优缺点,之后概述了红外与可见光图像配准技术的实际应用,最后对红外与可见光图像配准未来的发展趋势进行讨论。     

红外与可见光图像自动配准算法的研究

提出了一种新的红外与可见光图像的配准算法,该方法基于图像的小波变换与互信息最大化完成图像的配准过程.首先通过搜索小波模极大提取图像感兴趣区域(ROI),完成图像预处理,并采用仿射变换,建立图像变换模型;其次将低分辨率图像进行图像插值,计算灰度直方图,进行概率分布的估计;最后选择模拟退火法,逼近全局最优解.实验结果证明了此算法的有效性.     

红外与可见光图像配准研究现状与展望

红外与可见光图像配准是常见的多模态图像配准,它广泛应用于军事、遥感等领域,有必要对其研究现状进行综述。在描述了红外与可见光图像配准问题后,首先简述了图像配准的一般方法,分为基于图像区域的配准方法和基于图像特征的配准方法,重点述评了局部不变特征方法中的SIFT算法和SURF算法;然后按文献发表时间顺序对红外与可见光图像配准的国外和国内研究现状进行了详细述评;总结了红外与可见光图像配准研究中存在的问题;最后对其进行展望,并指出未来的研究重点是以SIFT算法和SURF算法为研究基础去构造对模态不敏感的不变特征和其相应的描述子。     

红外与可见光图像融合中的快速配准方法

红外与可光传感器目标跟踪识别系统中常用的两种传感器，对这两种传感器图像进行有效的融合能大大提高探测识别的准确性和可靠性。快速准确地实现图像配准是图像融合的前提，为此提出了一种基于小波变换的快速算法，有利于实时准确地实现图像配准。     

基于对齐度和互信息的红外与可见光图像配准

针对红外与可见光图像的特点,在此提出了一种结合边缘对齐度与互信息的图像配准方法。首先通过小波变换边缘检测得到红外与可见光图像的边缘图像,并将对齐度和归一化互信息自适应加权平均得到新的相似性测度函数,最终通过计算相似性测度函数的极值求得待配准图像间的变换参数。实验结果表明,该方法可减少配准所需的时间,具有更高的精确性和鲁棒性。     

基于深度学习的电力设备红外与可见光图像配准

针对相对位置固定的红外和可见光双目相机配准任务,现有算法没有考虑到两者相对位置固定的先验知识,存在配准精度低、几何定位差异大等问题,适用性差。提出一种基于几何约束下区域搜索的红外可见光双目图像配准方法。首先借助红外和可见光双目相机的标定信息对红外和可见光图像进行立体校正使二者处于同一高度之上。接着借助于相位一致性计算红外与可见光的边缘特征图,然后在红外边缘图上提取特征点,最后提出两阶段的同名特征点搜索方法,以红外特征点为基准在可见光边缘图局部区域内搜索同名特征点。在第一阶段以归一化互相关（Normalized cross-correlation,NCC）为相似性度量计算两边缘图的整体水平偏移,预测同名特征点初始位置,在第二阶段提出多尺度加权NCC作为相似性度量,在初始同名特征点位置周围精确搜索同名特征点。在构造的真实环境数据集上进行实验,实验结果表明相对于其他对比算法,在特征点匹配数量和准确率以及主观视觉上的配准效果都优于其他对比算法。     

红外与可见光图像配准算法

提出把二阶互信息与对齐度相结合作为相似度函数,通过Hough变换提取两幅图像中一致性较高的直线,计算它们的对齐度,最后针对不同的图像特点,调整对齐度在新相似度函数中所占比例进行配准.实验结果表明.新算法与其他几种测度函数相比有更高的精确性和鲁棒性.     

光机装校阶段红外与可见光图像配准技术研究

针对在光机装校阶段,分析光学件和金工件的设计、加工和装配的累积误差对图像配准精度的影响.首先,分析在光机装校时采取主观评价方法评价图像配准质量的原因;其次,具体分析物镜的焦距和畸变误差、光轴一致性误差和探测器安装面误差对图像配准精度的影响.通过分析误差产生的原因,提出在光机装校时的解决办法.     

红外与可见光图像配准方法分类及现状

红外与可见光图像配准作为一类重要的多传感器图像配准方法,在自动控制、机器人、遥感及军事应用等领域发挥着重要作用.介绍了红外与可见光图像配准问题的本质及难点,从原理上总结了大部分配准算法的基本步骤,并将现有的配准方法分为两类:基于区域的配准方法和基于特征的配准方法.从算法的可行性角度出发,分析了几种具有代表性的配准方法及其优缺点,最后对其未来的发展进行了展望.     

基于特征点的红外与可见光图像配准研究

提出了一种基于特征点的红外和可见光图像配准方法。首先根据边缘图像的结构分别提取红外图像特征点和可见光图像特征点,其次根据结合了形状结构和灰度、梯度角信息的配准准则寻找两幅图像的对应特征点,最后利用三对特征点根据刚体变换得到图像的缩放倍率、旋转角度和平移坐标,从而实现两幅图像的配准,并通过实验给予了证明。     

基于目标增强的红外与可见光图像融合算法研究

针对传统多尺度变换融合方法不能有效保留红外图像中热辐射信息及高对比度特征,本文提出了一种基于目标增强多尺度变换的红外和可见光图像融合算法。首先,对可见光图像进行预处理,自适应地提高其对比度。其次,对红外和可见光图像分别使用拉普拉斯金字塔(LP)分解为高频以及低频分量。然后,使用分解后的红外低频信息确定低频段融合权重,并引入参数λ控制融合图像中红外信息比例。最后,使用拉普拉斯金字塔逆变换重构融合图像。实验结果表明,所提出的方法可以生成具有明显突出目标和丰富细节的融合图像,并在主观视觉和客观指标上具有更好的表现。     

基于梯度结构的星载红外图像和全色图像配准方法

针对红外图像与全色图像的不同的成像特性,提出了一种基于图像的梯度结构信息的匹配算法.首先对原始的红外和全色图像分别进行梯度计算,得到图像的梯度强度图;对梯度图进行结构相似性度量,获得图像间同名点对.然后采用RANSAC算法剔除误匹配的同名点.最后利用同名点对构建三角网小面元,并进行变换而得到配准图像.实验结果表明,算法可以有效地利用红外图像中地物的结构信息,匹配精度高.     

基于压缩感知的红外与可见光图像融合算法

压缩感知是一种新的信号采样理论,突破了传统的Nyquist采样率须为信号最高频率的2倍以上的定理。对于稀疏信号,它能够以远低于Nyquist采样速率对信号进行采样,并通过重构算法恢复出原信号。提出了一种基于压缩感知的红外与可见光图像融合算法,对图像进行测量,并通过融合算法对测量值进行融合。仿真实验显示,压缩感知能较好地实现图像的融合。     

基于相似三角形匹配的红外与可见光图像配准方法

提出了一种基于相似三角形匹配的红外与可见光图像配准方法:首先将提取出的Harris角点组成三角形,然后利用本文提出的搜索算法,从红外与可见光图像中找出一对最优的相似三角形,并利用相似三角形的性质,计算出相关的匹配点,最后通过RANSAC算法拟合出配准参数,对图像进行配准。实验结果证明:此算法与传统的基于特征点的图像配准方法相比精度更高,具有较强的鲁棒性,可以解决刚体变换下红外与可见光图像配准的问题。     

基于边界距离场互信息的图像配准方法

基于图像边界平均Hausdorff距离的配准方法实现简单、速度快、有较大应用价值,但对图像边界不完全对应的情况配准效果不好。提出了一种以图像边界距离场互信息作为相似度函数的图像配准方法,以参考边界的距离场和浮动二值边界为两个离散概率分布,将其互信息作为相似度函数进行配准。实验结果表明,该算法对图像内容完全一致和内容不完全对应的图像均可得到良好的配准结果。     

基于互信息和梯度的红外与可见光图像配准新方法

红外与可见光图像配准是常见的多传感器图像配准,在军事、遥感等领域有着广泛的应用。提出了一种基于互信息和图像梯度的红外与可见光图像的自动配准方法：首先,获得图像的梯度信息,然后根据定义的扩展结构获得边缘区域图像,选择最大归一化互信息作为相似性测度,使用Powell算法获得最佳配准参数。实验结果证明,本文方法较传统的基于互信息和梯度的配准方法,提高了配准的速度和精度,可以作为一种有效的粗配准的方法。     

深度学习框架下的红外与可见光图像融合算法综述

红外与可见光图像融合方法中存在信息提取和特征解耦不充分、可解释性较低等问题,为了充分提取并融合源图像有效信息,本文提出了一种基于信息瓶颈孪生自编码网络的红外与可见光图像融合方法（DIBF：Double Information Bottleneck Fusion）。该方法通过在孪生分支上构建信息瓶颈模块实现互补特征与冗余特征的解耦,进而将互补信息的表达过程对应于信息瓶颈前半部分的特征拟合过程,将冗余特征的压缩过程对应于信息瓶颈后半部分的特征压缩过程,巧妙地将图像融合中信息提取与融合表述为信息瓶颈权衡问题,通过寻找信息最优表达来实现融合。在信息瓶颈模块中,网络通过训练得到特征的信息权重图,并依据信息权重图,使用均值特征对冗余特征进行压缩,同时通过损失函数促进互补信息的表达,压缩与表达两部分权衡优化同步进行,冗余信息和互补信息也在此过程中得到解耦。在融合阶段,将信息权重图应用在融合规则中,提高了融合图像的信息丰富性。通过在标准图像TNO数据集上进行主客观实验,与传统和近来融合方法进行比较分析,结果显示本文方法能有效融合红外与可见光图像中的有用信息,在视觉感知和定量指标上均取得较好的效果。