[发明专利]基于互信息和Harris角点检测的图像配准方法

摘要

本发明公开了一种基于改进的互信息和Harris角点特征的图像配准方法，主要解决传统方法配准耗时及配准精度低的缺点。其实现步骤为(1)输入待配准图像F和参考图像R；(2)在待配准图像F和参考图像R任意位置放置矩形框，并获取最相似矩形框；(3)提取最相似矩形框的角点特征，并获取相似矩形框内的匹配点；(4)删除误匹配点后对已提取匹配点的相似矩形框进行配准，记录配准后的变换参数；(5)利用变换参数对待配准幅图像F进行仿射变换；(6)将仿射变换后的图像与参考图像R进行融合，得到配准后的图像。本发明具有配准耗时短且配准精度高的优点，可用于医学图像，自然图像及合成孔径雷达图像的配准。

主权项

一种基于互信息和Harris角点检测的图像配准方法，包括如下步骤：(1)输入待配准图像F和参考图像R；(2)在待配准图像F和参考图像R中任意放置n个矩形框，获得n对矩形框，矩形框的尺寸根据这两个图像的相似块大小设置；(3)计算待配准图像F的矩形框和参考图像R的矩形框的互信息，并用遗传算法更新优化该互信息，产生互信息值最大的一对矩形框作为相似矩形框；(4)用高斯平滑窗口对两个相似矩形框进行平滑操作，再用Harris角点检测法提取两个相似矩形框内一一对应的角点，获得k对角点对，其中k是大于等于1的整数；(5)分别计算第i对角点在x方向和y方向上的距离dxi，dyi，以及所有角点对在x方向和y方向距离的均值μx,μy和方差σx,σy；根据匹配两个矩形框所需的匹配点对的数量，设置门限ω，判断第i对角点的距离是否满足下式，若满足则视为匹配点，否则视为误匹配点，将其删除，|dxi‑μx|≤ωσx；i＝0,1,2......k；|dyi‑μy|≤ωσy；i＝0,1,2......k，其中i的范围是0≤i≤k，k为所提取的角点对的总数；(6)根据所配准的图像，设定角点数量阈值δ，判断匹配点对数量是否大于δ，如果大于δ，则执行下一步；否则返回步骤(5)；(7)对待配准图像F中的矩形框进行仿射变换，每变换一次计算一次两个相似矩形框的互信息，并用遗传算法进行优化，当两个相似矩形框的互信息值最大时，记录此时的变换参数值，即平移的距离和旋转的角度；(8)根据上述记录的变换参数值，对待配准图像F进行仿射变换，得到仿射变换后的图像F1；(9)将仿射变换后的图像F1与参考图像R进行融合，得到配准后的图像。