[发明专利]可保持控制点对应关系的一致性图像变换方法及系统

权利要求书

1.一种可保持控制点对应关系的一致性图像变换方法，其特征在于，所述方法包括下述步骤：

步骤A，根据源控制点和目标控制点对应关系，构造从源控制点映射到目标控制点的正向变换函数和从目标控制点映射到源控制点的反向变换函数，并计算图像的正向和反向变换函数的位移函数；

步骤B，对步骤A中得到的正向和反向变换函数的位移函数进行重定位，得到调整后的正向和反向变换函数的位移函数；

步骤C，根据步骤B中得到的调整后的正向和反向变换函数的位移函数第一次调整图像当前的正向和反向变换函数的位移函数；

步骤D，根据步骤C中得到的图像当前的正向和反向变换函数的位移函数计算图像当前正向变换函数的逆函数和当前反向变换函数的逆函数；

步骤E，根据步骤D中得到的图像当前正向变换函数的逆函数和当前反向变换函数的逆函数第二次调整图像当前正向变换函数的位移函数和反向变换函数的位移函数；然后根据调整后的图像当前正向变换函数的位移函数和反向变换函数的位移函数确定源控制点的临时映射位置和目标控制点的临时映射位置；

步骤F，根据步骤E中得到的图像当前正向变换函数的位移函数和反向变换函数的位移函数以及源控制点的临时映射位置和目标控制点的临时映射位置，计算图像变换的控制点误差和一致性误差，如果图像变换的控制点误差和一致性误差未达到预设值，根据源控制点的临时映射位置与目标控制点的对应关系，以及目标控制点临时映射位置与源控制点的对应关系，重复步骤A至步骤E，直至图像变换的控制点误差和一致性误差达到预设值。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤A根据如下公式计算图像的正向和反向变换函数的位移函数：

正向变换函数的位移函数：u_t(x)=f₁(x)-x；

反向变换函数的位移函数：w_t(x)=f₂(x)-x；

其中，f1(x)=a11+a1xxx+a1yxy+Σi=1nω1iU(||ri-x||)]]>

f2(x)=a21+a2xxx+a2yxy+Σi=1nω2iU(||si-x||)]]>

x是二维空间的点坐标，r_i是源控制点q_i的临时映射位置，s_i目标控制点p_i的临时映射位置，是薄板样条基函数，系数(a₁₁,a_1x,a_1y,ω_1i)是方程P=L₁*W₁的解，

L1=K1RRT0(n+3)×(n+3),]]>K1=0U(d12)...U(d1n)U(d21)0...U(d2n)............U(dn1)U(dn2)...0n×n,]]>dij=||ri-rj||，W1=ω11...ω1na11a1xa1y(n+3)×3,]]>

P=1p11p2......1pnn×3,]]>R=1r11r2......1rnn×3]]>

L₁是(n+3)×(n+3)矩阵，其中的0是3×3零矩阵；W₁是(n+3)×3矩阵，代表形变函数f₁在X和Y方向上的系数向量，K₁是n×n矩阵，根据r_i间的距离计算得到，P是目标控制点集合，目标控制点p_i∈P，R是源控制点q_i的临时映射位置集合，d_ij是r_i和r_j之间的欧式距离;

系数(a₂₁,a_2x,a_2y,ω_2i)是方程Q=L₂*W₂的解，

L2=K2SST0(n+3)×(n+3),]]>K2=0U(d12)...U(d1n)U(d21)0...U(d2n)............U(dn1)U(dn2)...0n×n,]]>d_ij=||s_i-s_j||，W2=ω21...ω2na21a2xa2y(n+3)×3,]]>

Q=1q11q2......1qnn×3,]]>S=1s11s2......1snn×3]]>

L₂是(n+3)×(n+3)矩阵，0是3×3零矩阵；W₂是(n+3)×3矩阵，代表形变函数f₂在X和Y方向上的系数向量，K₂是n×n矩阵，根据s_i间的距离计算得到，Q是源控制点集合，源控制点q_i∈Q，S是目标控制点p_i的临时映射位置集合，d_ij是s_i和s_j之间的欧式距离。