[发明专利]探测器拼接实时图像配准的方法

摘要

探测器拼接实时图像配准的方法，涉及光电图像处理技术领域，解决现有图像配准方法存在易受图像噪声、光照强度和重叠区域等影响，同时存在配准过程复杂等问题，通过标定结果计算拼接成像重叠区域提高了特征检测效率，通过标定结果能够有针对性选取配准变换所采用的矩阵模型，采用基于CUDA的SURF方法检测提取重叠区域图像的候选特征点集。然后，运用CUBLAS加速基于随机KD‑Tree索引的ANN算法，用于获取初始匹配点对。采用基于全局优化的PROSAC算法，用于剔除误匹配点对和空间变换矩阵的参数估计。获得实时性更好、精准度更高和鲁棒性更强的图像配准结果。

主权项

1.探测器拼接实时图像配准的方法，其特征是，该方法由以下步骤实现：步骤一、探测器拼接重叠区域标定；采用探测器空间位置标定装置对相邻探测器拼接重叠区域进行标定；所述对相邻探测器拼接重叠区域的标定，是通过标定相邻探测器靶面中心位置坐标，计算获得探测器拼接重叠区域；具体过程为：首先，采用探测器空间位置标定装置标定规则排布的探测器空间位置，建立相应坐标系，由经纬仪发出带有十字丝图案的无穷远目标，通过求解运动位移方程，控制二维平移台和经纬仪运动到指定探测器的标定位置，完成相应探测器空间位置的初步标定；然后，标定无严格几何规律排布的探测器空间位置，根据优化排布的探测器空间位置坐标，建立运动位移方程并求解对应位移量，控制二维平移台和经纬仪运动到指定探测器的标定位置，实现所有探测器空间位置的初步标定；最后，通过加权质心拟合算法，获得成像十字丝中心位置坐标，计算与对应探测器靶面中心的相对位置关系，得到相邻探测器之间的真实重叠区域大小，依次计算所有相邻探测器真实拼接重叠区域，完成各探测器空间位置及拼接重叠区域的精确标定；步骤二、图像特征检测与提取；输入基准图像和待配准图像，对输入的基准图像进行畸变校正预处理，采用基于并行计算架构的快速鲁棒特征方法检测并提取探测器拼接成像重叠区域的特征点；步骤三、图像特征点匹配；根据步骤二中提取重叠区域的特征点，运用基本线性代数运算子程序加速基于随机KD‑Tree索引的近似最近邻搜索算法，获取基准图像和待配准图像的初始匹配点对；步骤四、确定配准变换模型；根据步骤一中相邻探测器拼接重叠区域标定的结果，确定步骤三中基准图像和待配准图像配准变换的矩阵模型；步骤五、矩阵模型参数估计，对步骤四中确定的矩阵模型采用基于全局优化的并行渐近式抽样一致性算法，完成配准变换模型的参数估计；步骤六、配准图像空间几何变换；采用步骤五中的参数估计值对待配准图像进行空间几何变换，获得配准变换后的图像。