[发明专利]快速一致性图像变换方法及变换系统

权利要求书

1.一种快速一致性图像变换方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤A，设定一致性误差预设值及最大迭代次数，并根据源控制点与目标控制点的对应关系，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，然后执行步骤B；

步骤B，根据所述正向变换函数及反向变换函数计算相应的正向一致性误差及反向一致性误差，然后执行步骤C；

步骤C，判断所述正向一致性误差及反向一致性误差，并统计迭代次数；如果正向一致性误差及反向一致性误差都不大于设定的一致性误差预设值，或者迭代达到设定的最大迭代次数，则结束；否则执行步骤D；

步骤D，根据所述正向一致性误差及反向一致性误差调整正向变换函数及反向变换函数，然后返回步骤B。

2.如权利要求1所述的快速一致性图像变换方法，其特征在于，所述正向变换函数和反向变换函数按如下方法构造：

对用户输入的源控制点p_i及目标控制点q_i，利用薄板样条基函数构造变换函数，得到从源控制点p_i映射到目标控制点q_i的正向变换函数f₁(x)，以及从目标控制点q_i映射到源控制点p_i的反向变换函数f₂(x)；其中：

f1(x)=a11+a1xxx+a1yxy+Σi=1nω1iU(||pi-x||);]]>

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

其中，是薄板样条基函数，系数(a₁₁,a_1x,a_1y,ω_1i)是方程Q＝L₁*W₁的解；各矩阵的表达如下：

L1=K1PPT0(n+3)×(n+3),K1=0U(d12)LU(d1n)U(d21)0LU(d2n)LLLLU(dn1)U(dn2)L0n×n,dij=||pi-pj||,W1=ω11Lω1na11a1xa1y(n+3)×3,]]>

Q=1q11q2LL1qnn×3,P=1p11p2LL1pnn×3;]]>

其中，L₁是(n+3)×(n+3)矩阵，K₁是n×n矩阵，根据源控制点间的距离d_ij计算得到，d_ij是p_i和p_j之间的欧式距离，0是3×3零矩阵；W₁是(n+3)×3矩阵，W₁的第二、第三列代表正向变换函数f₁的系数向量；Q是n×3的矩阵，由目标控制点q_i构成；P是n×3的矩阵，由源控制点p_i构成；

系数(a₂₁,a_2x,a_2y,ω_2i)是方程P＝L₂*W₂的解；各矩阵的表达如下：

L2=K2QQT0(n+3)×(n+3),K2=0U(d12′)LU(d1n′)U(d21′)0LU(d2n′)LLLLU(dn1′)U(dn2′)L0n×n,dij′=||qi-qj||,W2=ω21Lω2na21a2xa2y(n+3)×3,]]>

其中，L₂是(n+3)×(n+3)矩阵，K₂是n×n矩阵，根据目标控制点间的距离d′_ij计算得到，d′_ij是q_i和q_j之间的欧式距离，0是3×3零矩阵；W₂是(n+3)×3矩阵，W₂的第二、第三列代表反向变换函数f₂的系数向量。