[发明专利]适用于傅里叶变换光谱仪的快速图像配准方法在审

专利信息
申请号: 201910565506.X 申请日: 2019-06-27
公开(公告)号: CN110349193A 公开(公告)日: 2019-10-18
发明(设计)人: 李建欣;卫明;许逸轩;刘杰;钱佳敏;王宇博 申请(专利权)人: 南京理工大学
主分类号: G06T7/37 分类号: G06T7/37;G06T5/00
代理公司: 南京理工大学专利中心 32203 代理人: 马鲁晋
地址: 210094 江*** 国省代码: 江苏;32
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摘要:
搜索关键词: 配准图像 互功率谱 傅里叶变换光谱仪 参考图像 快速图像 幅度谱 平移量 配准 锐化 快速傅里叶变换 图像 傅里叶逆变换 有效抑制噪声 运动估计过程 相位相关法 平移 峰值位置 灰度变换 锐化处理 相位相关 噪声问题 峰值点 傅里叶 逆变换 伪峰 尖锐 图片
【权利要求书】:

1.一种适用于傅里叶变换光谱仪的快速图像配准方法,其特征在于,包括以下步骤:

步骤1、对两幅大小均为m×n的参考图像f1(x,y)和待配准图像f2(x,y)分别进行锐化处理,锐化后的图像记为g1(x,y)和g2(x,y);

步骤2、分别对g1(x,y)和g2(x,y)进行快速傅里叶变换,获得幅度谱M1(u,v)和M2(u,v);

步骤3、根据傅里叶平移理论,结合M1(u,v)和M2(u,v),定义互功率谱Corr(u,v);

步骤4、对Corr(u,v)进行傅里叶逆变换,获得corr(x,y);

步骤5、获取函数corr(x,y)的峰值位置作为参考图像f1(x,y)和待配准图像f2(x,y)间的平移量(x0,y0);

步骤6、根据平移量(x0,y0)对待配准图像f2(x,y)进行灰度变换,获得配准图像f3(x,y)。

2.根据权利要求1所述的适用于傅里叶变换光谱仪的快速图像配准方法,其特征在于,步骤1所述对图像进行锐化处理具体采用梯度模运算,具体过程为:

步骤1-1、求取原图像f(i,j)水平和垂直方向上的梯度,所用公式分别为:

gx(i,j)=f(i,j)-f(i-1,j)

gy(i,j)=f(i,j)-f(i,j-1)

式中,gx(i,j)表示原图像f(i,j)的水平方向的梯度,gy(i,j)表示垂直方向的梯度,i=0,1,2...,m-1,j=0,1,2...,n-1,m为图像的宽,n为图像的高;

步骤1-2、利用gx(i,j)+igy(i,j)替代原图像灰度值参与后续图像配准运算。

3.根据权利要求1所述的适用于傅里叶变换光谱仪的快速图像配准方法,其特征在于,步骤1所述对图像进行锐化处理具体利用一阶微分算子实现,包括Robert算子、Sobel算子、Prewitt算子,具体过程为:

步骤1-1’、将原图像f(i,j)中的每个像素和算子卷积核进行卷积,获得水平方向的梯度值和垂直方向的梯度值分别为gx(i,j)和gy(i,j);其中,各算子卷积核如下:

(1)Robert算子卷积核

(2)Sobel算子卷积核

(3)Prewitt算子卷积核

步骤1-2’、根据gx(i,j)和gy(i,j)求取最终的梯度值g(i,j)为:

g(i,j)=|gx(i,j)|+|gy(i,j)|

将g(i,j)直接赋值给原图像灰度值参与图像配准运算。

4.根据权利要求1所述的适用于傅里叶变换光谱仪的快速图像配准方法,其特征在于,步骤3所述互功率谱Corr(u,v)为:

式中,M2*(u,v)表示M2(u,v)的共轭,Corr(u,v)的相位等价于两图像之间的相位差,u=0,1,2...,n-1,v=0,1,2...,n-1。

5.根据权利要求4所述的适用于傅里叶变换光谱仪的快速图像配准方法,其特征在于,步骤4所述corr(x,y)为:

当(m,n)的值大且(x0,y0)为整数时,corr(x,y)变为:

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