[发明专利]一种基于相关熵准则的鲁棒数字图像相关方法

摘要

本发明公开了一种基于相关熵准则的鲁棒数字图像相关法，采用基于相关熵准则的相关函数C^*评价变形前后图像子区的相似程度，相关函数表达为本发明的基于相关熵准则的鲁棒数字图像相关法可以很好地处理非连续变形，并且较传统数字图像相关法而言计算精度更高，抗噪性能更强。

主权项

1.一种基于相关熵准则的鲁棒数字图像相关方法，其特征在于：采用基于相关熵准则的相关函数评价变形前后图像子区的相似程度，包括以下步骤：(1)、采集被测件表面变形前和变形后的散斑图像，变形前的散斑图像称为参考图像，变形后的散斑图像称为目标图像；(2)、在参考图像上划分感兴趣的网格点；(3)、在参考图像上，建立以步骤(2)的网格点为中心的第一矩形区域，称为参考图像子区，第一矩形区域的长度为L，宽度为W；(4)、在目标图像上，建立以步骤(2)的网格点为中心的第二矩形区域，第二矩形区域的长度为k*L，宽度为k*W，其中，k>1，称为目标图像子区，目标图像子区包含变形后的参考图像子区；(5)、获得参考图像子区中整像素位置的灰度值和目标图像子区中整像素位置以及亚像素位置的灰度值；(6)、定义形函数：设定参考图像子区中心点为(x₀,y₀)，参考图像子区中的任意点为(x,y)，变形后目标图像子区中与点(x,y)对应的点为(x',y')，存在一组映射关系ξ使得下式成立：ξ(x,y)→(x',y')f(x,y)＝g(x',y')其中，f(x,y)表示变形前像素点(x,y)处的图像灰度值，g(x',y')表示变形后对应像素点(x',y')处的图像灰度值；(7)、将步骤(6)的形函数参数化，并用变形参数向量P表示，定义基于相关熵准则的相关函数：其中，c为归一化常数，M为参考图像子区的半径，exp()为高斯核函数，σ为高斯核函数的带宽，(x,y)为参考图像子区中像素点的坐标，f(x,y)为参考图像子区中像素点(x,y)的灰度值，g(x,y)为目标图像子区中与像素点(x,y)相对应的像素点的灰度值，P为变形参数向量；(8)、利用灰度直方图计算得到高斯核函数的带宽σ；(9)、将步骤(8)得到的高斯核函数的带宽σ代入所述基于相关熵准则的相关函数，计算得到令基于相关熵准则的相关函数C^*(P)最大时的变形参数向量P。