基于边缘最优映射的红外和可见光图像自动配准算法

针对同一场景的红外和可见光图像间一致特征难以提取和匹配的难题, 提出了一种在多尺度空间中基于边缘最优映射的自动配准算法. 在由粗至细的尺度空间中, 算法分别采用仿射模型和投影模型作为参考图像和待配准图像间的空间变换模型. 在每个尺度层上, 首先基于相位一致性方法提取两幅图像的边缘结构, 并在相应的空间变换模型下将在待配准图像中提取的二值边缘映射到参考图像的边缘强度图上; 接着采用并行遗传算法寻找一组全局最优的模型参数, 使两幅图像间的结构相似度最大. 在各层的寻优结束之后, 使用Powell算法对全局寻优后的模型参数进行局部精化. 实验结果表明, 该算法能够充分利用图像间的视觉相似结构, 有效地实现红外和可见光图像的自动配准.     

基于最大互信息的红外与可见光图像配准

图像配准是图像融合技术的基本环节和首要问题。该文针对红外与可见光两种不同波段图像的配准技术进行了研究,分析了两者配准的特点,并提出了基于最大互信息的配准算法。算法利用Sobel算子对图像进行边缘增强,完成图像的预处理,然后基于仿射变换建立图像变换模型,并按照最大相关原则确定最佳配准参数,从而实现红外与可见光图像的配准。实验结果表明,该方法可以实现红外和可见光图像的配准。     

基于Canny边缘SURF特征的红外与可见光图像配准算法

利用多源传感器之间获取信息的互补性,克服单传感器的缺陷,从而提高系统整体性能指标的思想已经在军事、医疗、卫星等领域获得了广泛的应用。可见光和红外图像相融合也能提高视觉应用场景中对目标的探测能力,降低目标警报的虚警率和漏警率,提升准确率和工作效益。对于红外与可见光图像配准过程中受不同传感器图像成像原理不同,成像结果图像灰度差异大、特征难以匹配的问题,可以利用红外和可见光图像的共有特征即边缘轮廓特征,采用Canny边缘提取算法提取出图像最基本、稳定的特征,然后在边缘图中使用SURF特征检测算法进行特征点提取与匹配,最后采用RANSAC进行精准匹配。由于边缘在红外和可见光图像中都是比较稳定的特征,而且在边缘轮廓图中进行特征提取将极大减少计算量和提高匹配率,因而最终能够获得较为准确的红外、可见光图像的变换关系。     

基于红外可见光图像配准的电力设备分割算法

电力设备故障会导致变电站大范围停电,造成巨大损失。根据电力设备运行时会发热的特点,提出一种基于红外可见光图像配准的电力设备分割方法,便于进行故障检测。该方法首先利用结构化随机森林对电力设备的红外和可见光图像进行边缘检测,构建可见光边缘图像的多尺度高斯金字塔,然后结合归一化互信息对红外和可见光图像进行配准,对红外图像进行Otsu阈值分割,结合配准结果分割出可见光图像中的电力设备。实验结果表明,该算法能精确地实现配准及分割,具有一定实用性。     

基于邻域信息的红外与可见光图像互信息配准

基于互信息的配准方法以其自动化程度高和配准精度高的优点被广泛应用在图像配准中。文中针对红外与可见光图像配准中采用传统的互信息,仅考虑图像像素的灰度信息,而没有考虑图像像素之间空间信息的情况,提出了一种基于邻域信息的互信息配准算法。该算法充分利用图像像素之间的空间信息,在互信息计算中图像中每个像素的灰度值由其邻域像素的灰度值按照距离分配不同的权值共同得到。实验表明该算法使配准曲线更加光滑,配准过程中极值更易找出,提高了配准精度和抗噪能力。     

基于Co-motion的可见光--热红外图像序列自动配准算法

提出了一种基于Co-motion的可见光--热红外图像序列自动配准方法, 引入Co-motion运动统计特征来解决异源图像序列配准问题, 从而避开了异源图像相似图像特征提取和精确运动检测的难题. 由于可见光和热红外成像机理不同, 在运用运动统计特征时, 会面临与同源配准不同的诸多问题, 如难以提取相似前景、大量外点干扰和易受大尺度变化的影响等. 本文通过对所面临难题的分析 提出了适合于异源图像序列配准的同名点对选取方法和外点去除方法, 并精确迭代优化变换模型. 对俄亥俄州大学红外--可见光数据库和自建数据库共8组数据的实验分析结果表明, 该算法在大尺度、旋转、平移及视场角变化下均能精确配准.     

基于邻域信息的红外与可见光图像互信息配准

基于互信息的配准方法以其自动化程度高和配准精度高的优点被广泛应用在图像配准中.文中针对红外与可见光图像配准中采用传统的互信息,仅考虑图像像素的灰度信息,而没有考虑图像像素之间空间信息的情况,提出了一种基于邻域信息的互信息配准算法.该算法充分利用图像像素之间的空间信息,在互信息计算中图像中每个像素的灰度值由其邻域像素的灰度值按照距离分配不同的权值共同得到.实验表明该算法使配准曲线更加光滑,配准过程中极值更易找出,提高了配准精度和抗噪能力.     

基于互信息及蚁群算法的红外与可见光图像配准研究

红外与可见光传感器是图像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,能够得到更加丰富的图像信息,并具有更高的可靠性,有利于提高对图像信息的分析和识别能力.快速准确地实现图像配准是图像融合的前提.为此,本文提出了一种基于互信息及蚁群算法实现红外与可见光图像配准的方法.     

基于模态转换的红外与可见光图像配准方法

针对红外与可见光两种模态图像的差异性,提出基于模态转换的红外与可见光图像配准方法。使用生成式对抗网络将可见光图像映射到红外光谱,减少可见光与红外图像的光谱的差异性;基于图像块的相似准则,提取两种图像局部邻域中的独特结构,引入归一化互信息作为配准度量,实现红外图像与可见光图像配准。实验结果验证了模态转换后的红外光谱信息对提取模态独立邻域特征的有效性,在同类算法中有较好的配准效果。     

一种基于轮廓多边形逼近的可见光与红外图像配准方法

针对遥感可见光与红外图像配准的问题,提出采用对轮廓进行多边形逼近的配准方法.由于可见光与红外遥感图像中噪声多、灰度复杂等特点,使得很多配准方法失效.在提取目标轮廓后对轮廓多边形逼近,然后利用Freemen链码作对多边形的特征进行分析,根据仿射变换中直线不变原理,得到多边形的边和顶点之间的关系,利用控制点对进行配准.实验证明该方法取得了较好的效果.     

一种基于互信息的图像配准算法

针对红外和可见光图像的特性,提出了一种基于互信息的图像配准算法。该算法采用互信息作为红外和可见光图像的统计相关性测度,并使用仿射模型实现两者的配准。实验结果表明,该算法能够较好的进行图像间尺度、旋转和平移差别的修正,可以很好地解决成像差异较大的红外与可见光图像间的配准问题。     

一种小目标的电视/红外图像配准方法

针对小目标成像及电视/红外图像配准的特点,首先利用传感器参数对空间分辨率进行配准,将仿射变换简化为刚体变换;再从视场配准后的电视、红外图像中提取角点作为特征点,然后运用Hausdorff距离对两特征点集进行匹配,并运用遗传算法求解变换参数,从而实现了可见光图像与红外图像的自动配准;实验证明,该算法能很好地实现小目标的配准,具有较强的实际应用价值.     

基于ICP算法的医学图像几何配准技术

几何配准是医学图像领域研究的重要内容，医学图像几何配准的目标就是建立术前和术中两组点的变换关系。该文利用股骨为模型，讨论了基于轮廓特征的ICP医学图像几何配准算法，从技术上实现了术前建模和术中取点，并编制相应的ICP算法程序。     

A Full Curvature Based Algorithm for Image Registration

Image registration, i.e., finding an optimal displacement field u which minimizes a distance functional D(u) is known to be an ill-posed problem. In this paper a novel variational image registration method is presented, which matches two images acquired from the same or from different medical imaging modalities. The approach proposed here is also independent of the image dimension. The proposed variational penalty against oscillations in the solutions is the standard H²(Ω) Sobolev semi-inner product for each component of the displacement. We investigate the associated Euler-Lagrange equation of the energy functional. Furthermore, we approach the solution of the underlying system of biharmonic differential equations with higher order boundary conditions as the steady-state solution of a parabolic partial differential equation (PDE). One of the important aspects of this approach is that the kernel of the Euler-Lagrange equation is spanned by all rigid motions. Hence, the presented approach includes a rigid alignment. Experimental results on both synthetic and real images are presented to illustrate the capabilities of the proposed approach. Stefan Henn obtained his diploma (1997) and his Ph.D. in mathematics (2001), both from the Heinrich-Heine University (HHU) of Düsseldorf (Germany). From 1997–1999 he had a researcher position at the Institute for Brain Research at the HHU Düsseldorf. Since 1999 he is a research assistant at the Institute of Mathematics at the HHU Düsseldorf. He received the SIAM outstanding paper prize in 2003 for the paper (Iterative Multigrid Regularization Techniques for Image Matching, SIAM Journal on Scientific Computing, 23(4), pp. 1077-1093). His research interests include Multiscale methods in Scientific Computing and Image Processing, nonlinear large-scale optimization, and numerical analysis of partial differential equations.     

基于双匹配配准算法的多重复纹理图像拼接

针对目前图像配准算法对于多重复纹理图像配准位置偏差的问题,提出图像内自匹配与图像间互匹配相结合的双匹配配准(Double-match image registration,DMIR)算法.首先在对待匹配图像提取尺度不变特征转换(Scale-invariant feature transform,SIFT)特征之后,通过...     

基于相位相关的图像配准算法

提出了一种新的基于相位相关的图像配准方法：首先在参考图像中心处截取一个小区域图像,然后在待配准图像中寻找一个同样大小的区域,使得在对数极坐标表示下,这两个小区域图像的互功率谱经傅里叶反变换后是一个二维脉冲信号。所要寻找的小区域中心点在待配准图像中的位置即为所要估计的平移参数,二维脉冲信号中脉冲的位置与缩放因子和旋转角度有关,由此而得到图像配准参数。实验结果表明该方法具有很好的配准效果。     

一种基于快速鲁棒特征的图像匹配算法

针对传统的图像特征匹配算法数据量大、计算耗时长的缺点,本文提出了一种基于快速鲁棒特征(SURF)的图像配准算法。SURF算法作为一种新的特征提取算法,在独特性、鲁棒性等方面均超过了其它方法,并在计算效率上具有明显的优势。该算法在积分图像的基础上进行快速计算,通过快速Hessian检测子来检测特征点。对于每个特征点,通过计算哈尔小波变换来确定特征点的主方向,并确定特征描述子,再根据Hessian矩阵迹的正负性和最近邻与次近邻比值的方法相结合获取匹配点,并用改进的RANSAC算法剔除伪匹配点以确保匹配的有效性。实验表明,该算法既能满足匹配准确性的要求,又具有计算量小、计算速度快的优点。     

基于Hausdorff距离的图像配准快速算法

在图像配准过程中,传统Hausdorff距离算法的计算量较大。针对该问题,提出一种基于Hausdorff距离的图像配准快速算法。将参考图像和待配准图像进行边缘检测,在待配准图像上任意选取一个模板,通过设定一个变化的阈值对Hausdorff距离算法进行改进,以减少不必要点的计算,实现快速匹配,并根据匹配数据,对图像进行尺度变换及旋转操作,使2幅图像能在空间上配准。实验结果表明,与传统的配准算法相比,该算法的计算复杂度较低。