[发明专利]对噪声有鲁棒性的图像配准方法和系统

权利要求书

1.一种将失真图像Y处理成与参考图像X对准的配准图像Y*的图像配准方法，该方法包括：

(a)确定用于将所述参考图像X变换为所述失真图像Y的缩放因数a；

(b)通过所述缩放因数a的倒数来改变所述参考图像X的大小，从而生成大小改变的参考图像X2；

(c)确定从所述大小改变的参考图像X2到所述失真图像Y的旋转角θ₀；

(d)通过旋转角-θ₀旋转所述失真图像Y，从而生成旋转的失真图像Y3；以及

(e)通过所述缩放因数a改变所述旋转的失真图像Y3的大小，从而获得所述配准图像Y*。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述步骤(a)包括通过计算所述参考图像X的像素值的和与所述失真图像Y的像素值的和之比来确定所述缩放因数a。

3.根据权利要求1所述的方法，其中所述步骤(a)还包括用零值像素填充所述参考图像X和所述失真图像Y中较小者，以使得所述参考图像X和所述失真图像Y的水平和垂直尺寸相等。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的方法，其中所述步骤(c)还包括相对于相对应的遮蔽图像Y0使所述失真图像Y居中从而形成居中的失真图像Y1，以及确定从所述大小改变的参考图像X2到所述居中的失真图像Y1的旋转角θ₀，遮蔽图像Y0是二进制图像，具有值1和0，1对应于失真图像Y中具有高于预定水平的像素，0对应于失真图像Y中具有不高于预定水平的像素。

5.根据权利要求1-3中任一项所述的方法，其中所述步骤(c)包括分别计算所述大小改变的参考图像X2和所述失真图像Y的拉东变换R1 和R2，以及使用所述拉东变换R1和R2来确定旋转角θ₀。

6.根据权利要求4所述的方法，其中所述步骤(c)还包括分别计算所述大小改变的参考图像X2和所述居中的失真图像Y1的拉东变换R1和R2，以及计算所述拉东变换R1和R2的行的互相关来确定所述旋转角θ₀。

7.根据权利要求5所述的方法，该方法还包括计算所述拉东变换R1和R2的行的互相关以确定所述旋转角θ₀，包括：

(i)计算所述拉东变换R1的每行与所述拉东变换R2的每行之间的循环互相关集，每个循环互相关定义了各行之间的旋转偏移角θ；

(ii)为每行选择具有最高值的循环互相关；以及

(iii)为每行确定由每个选择的循环互相关定义的旋转偏移θ，以及

将所述旋转角θ₀设置为等于确定的旋转偏移θ的中值。

8.根据权利要求1-3和6-7中任一项所述的方法，该方法还包括对所述配准图像Y*执行视觉质量评估。

9.一种通过将失真图像Y与参考图像X配准来将所述失真图像Y处理成配准图像Y*的系统，该系统包括：

处理器；

存储装置，具有存储于其上的用于由所述处理器执行的计算机可读指令，形成：

缩放因数估算模块，用于确定用于将所述参考图像X变换为所述失真图像Y的缩放因数a；

图像预缩放模块，用于通过缩放因数a的倒数将参考图像X缩放为大小改变的参考图像X2；

旋转角确定模块，用于估算从所述大小改变的参考图像X2到所述失真图像Y的旋转角θ₀；

图像旋转模块，用于将所述失真图像Y旋转旋转角-θ₀以形成旋转的失真图像Y3；以及

图像缩放模块，用于改变所述旋转的失真图像Y3的大小，以生成所述配准图像Y*。

10.根据权利要求9所述的系统，该系统还包括可选的居中模块，该可选的居中模块用于相对于相对应的遮蔽图像使所述失真图像Y居中从而生成居中的失真图像Y1，其中所述旋转角确定单元被配置为估算从所述大小改变的参考图像X2到所述居中的失真图像Y1之间的旋转角θ₀。

11.根据权利要求9所述的系统，其中所述旋转角确定模块还被配置为分别计算所述大小改变的参考图像X2和所述失真图像Y的拉东变换R1和R2，以及使用所述拉东变换R1和R2来确定旋转角θ₀。