基于Fourier―Mellin變換的圖像配準(zhǔn)方法及應(yīng)用拓展

1、 維普資訊 期 李曉明等 ： 基于 變換的圖像 配準(zhǔn)方法及應(yīng)用拓展 一 實(shí) 驗(yàn) 內(nèi) 容 及 結(jié) 果 般情 況 下 ， 感 影像 利用 拍 攝 時(shí) 衛(wèi) 星 的運(yùn) 行 遙 首 先需要 說 明的是 ， 我們 已對(duì) 理想 的（ 即沒有 疊 加任何 噪聲 ） 和畸 變 的 （ 疊 加 了多 種 噪 聲 ） 即 曲線 匹 配問題 就 不 同 的 曲線 類 型 、 同 的 變換 參 數(shù) 、 不 不 同程 度 的畸變 等情 況 進(jìn) 行 了大 量 的實(shí) 驗(yàn) ， 興 趣 有 軌 道參 數(shù)進(jìn) 行 定 位 而 ， 然 當(dāng)衛(wèi) 星 的 軌 道 參 數(shù) 未 知 時(shí) ， 時(shí)所拍 攝 的遙 感 影 像 的地 理位 置 一般 不

2、 能 確 此 定 種可行 的定 位 方 法 是 從遙 感 影像 中提 取 比較 一 明顯 的特征 ， 然后 與 含有相 應(yīng) 特征 的 電子地 圖匹配 ， 的讀者 可到 ： 下載 于篇 幅 ， 里僅 給 出一些 簡(jiǎn) 限 這 單 的結(jié) 論 ： 該 方法應(yīng) 用 于 曲線 匹 配 ， 參 數(shù) （） 對(duì) 由它們 的 匹配結(jié) 果 來 確定 遙感 影 像 的經(jīng) 緯 度 坐 標(biāo) 當(dāng)遙 感 影像 中含 有海 域 時(shí) ， 以將 其 中 的海 岸 線 提 可 取 出來 作為 主要 特征 ， 電子地 圖海岸 線層 相 匹配 ， 與 的變 化不是 很敏感 般要 求平 移量適 度 ， 一 尺度縮 放 因子控制 在不超 過

3、 的范 圍 （ 比一 般 圖 像 配 準(zhǔn)時(shí) 稍 由此 獲得遙感 影 像 的粗略 地理 坐標(biāo) 遙 感影像 在 電子 地 圖 中的定位 可 以描 述為 如下 大 ） 對(duì)旋轉(zhuǎn) 角度 沒有 限制 ； 即使 曲線之 間不 完全 ， （） 相 同（ 存在 截?cái)?的部 分 ） 只要 兩 條 曲線 大 部 分是 匹 ， 配 的 ， 能夠得 到較 好 的 匹配 結(jié) 果 ； 該 方 法對(duì) 曲 仍 （） 線 畸變具有 很強(qiáng) 的魯 棒 性 ； 實(shí) 驗(yàn) 還表 明 ， 噪聲 （） 當(dāng) 的 曲線 匹配 問題 ： 遙 感 影 像 中提取 出一 條海 岸 線 從 （ 曲線 ）將 其 與海 岸 線 電 子 地 圖恢 復(fù) 成 的一

4、 條 長(zhǎng) 短 ， 曲線相 匹配 ， 到短 曲線 在長(zhǎng) 曲線 中的對(duì)應(yīng) 段 ， 而 找 從 確 定遙 感影 像 的大體 地理 位置 圖 是實(shí) 驗(yàn) 結(jié) 果 中 ， （ ） 海 域 的真 實(shí) 遙 其 圖 是 感 圖像 ； 是從 圖 （ ） 圖（ ） 中提 取 出來 的海 岸 線 輪 廓 曲線 ； （） 圖 是海 岸 線 全 圖 ； 用 本 文 的 方 法 ， （ ） 利 圖 在 圖 （） 中的 匹配段 如 圖（ ） 中小 矩形 所示 ； （ ） 圖 為 放 大后 的 匹配結(jié) 果顯 示 娜黜 啪 大 到一定程 度時(shí) ， 該方 法將 得 出錯(cuò) 誤 的 匹配結(jié)果 對(duì) 這 種情況 ， 如果 對(duì)畸變 曲線 采

5、取 一定 的濾 波措施 ， 在 一 定 的范 圍 內(nèi)仍 能起 到改 善 匹配結(jié) 果 的作 用 這里 僅給 出遙感 影像 粗定位 問題 中的一組 實(shí)際 實(shí) 驗(yàn)結(jié)果 一 一 （） 原始 衛(wèi) 星影像 （） 該段 海 岸線 在地 圖 中的位 置（ 矩形 框 ） （） 放大后 的 匹配段 圖 像 圖 遙 感 影 像 的 定 位 實(shí) 驗(yàn) 可 以看 出 ， 管 從遙 感 圖像 中提 取 出 的 曲線 與 盡 圖像配 準(zhǔn)技 術(shù)進(jìn)行 了應(yīng) 用 拓展 全 景 圖像 拼 接 實(shí)驗(yàn) 表 明 ， 方 法 不 僅適 用 于 滿 該 足 變換 的 圖像 配 準(zhǔn) ， 而且對(duì) 弱透 視投 影 圖像 的 配 準(zhǔn)也是 一個(gè) 很好

6、的近 似 就全 景 圖像 的拼接 而 言 ， 電子地 圖數(shù)據(jù) 有一 定 的誤 差 ， 通 過 整 體 特征 仍 然 但 找到 了 比較 準(zhǔn)確 的匹配 位置 結(jié)論 與展 望 本 文從 兩 個(gè)方 面對(duì)基 于 變 換 的 當(dāng)拍 攝距 離遠(yuǎn) 大 于場(chǎng) 景 目標(biāo) 時(shí) ， 生 成 的 全 景 圖像 所 具有 很好 的近 似效果 ； 稍強(qiáng) 的 透視 圖像 拼接 ， 對(duì) 仍然 可 以得到 比較 滿意 的全 景 圖像 而且 ， 該方 法無 需檢 維普資訊 計(jì) 算 機(jī) 學(xué) 報(bào) 往 測(cè) 圖像 特征 ， 棒 性 強(qiáng) ， 算 速度 快 ， 且 降低 了對(duì) 魯 計(jì) 并 拍攝 者 和拍攝 條件 的要 求 ， 有較 強(qiáng) 的實(shí)

7、用 性 是 具 但 應(yīng)該 說 明的是 ， 于很強(qiáng) 的透 視投 影 圖像 ， 對(duì) 如室 內(nèi)圖 像 ， 般拍 攝距 離 比較 近 ， 這種 情 況 下 ， 用 該 方 一 在 采 法進(jìn) 行配 準(zhǔn)是 不適 宜 的 ， ， ）： （ ， ： ， ， ） （ ： ， ， ， （ ）： 從 曲線 匹 配 實(shí)驗(yàn) 可 以看 出 ， 該 方 法應(yīng) 用 到 曲 將 線匹 配 問題上 ， 由于 不需 要檢測(cè) 曲線特 征 ， 而使 問 從 題得 到大 大簡(jiǎn) 化 ， 且 實(shí) 驗(yàn) 結(jié) 果 也 表 明該 算 法 具 有 而 ， （ ， ） 較高 的精 度和較 強(qiáng) 的魯棒 性 某 種程度 上說 ， 曲 從 為 線匹 配 問題 提供 了一種新 的解 決 途徑 ： 。 （ ） 我們 下 一步 的工 作是 ： 如何 通 過 一 些預(yù) 處 理 變 換 ， 對(duì)具 有強(qiáng) 透視 效應(yīng) 的 目標(biāo) 圖像 進(jìn)行 預(yù)變 換 ， 先 得 到一 幅 中間圖像 ， 后 對(duì) 此 中 間 圖像 和參 考 圖像 進(jìn) 然 行 變 換 ， 以期 解 決 不 能 對(duì) 具 有 強(qiáng) 透 ， ： ， ， ， ， ， ， ， ： 視效 應(yīng) 的圖像 進(jìn)行 配 準(zhǔn) 的問題 當(dāng)然 ， 能否 找 到這 樣 可行 的預(yù)變換 還是 一個(gè)有待