[发明专利]一种亚像素级影像配准方法及系统

摘要

本发明公开了一种亚像素级影像配准方法及系统。所述方法采用分阶段由粗到精的配准策略，在粗配准阶段，提取影像特征，针对影像不同区域不一致的变换情况，对目标影像和原始影像均匀分块，根据权重大小分配给影像特征不等重要性，据此拟合变换模型，高效率完成粗配准；在精配准阶段，对各影像块进行有重叠的规则划分，以粗配准阶段解算的系数为初值，修正变换模型，根据相似性测度得到各影像块最优变换模型，通过加权微调重叠区像素偏移量，实现相邻块均匀过渡，消除可能存在的微小位移对配准精度的影响，高精度完成影像的精配准。本发明所述的方法及系统在精确表达影像不同区域变换情形不一致的同时高效率实现了影像的高精度亚像素配准。

主权项

1.一种亚像素级影像配准方法，其特征在于，所述方法包括：获取具有互补信息的第一影像和第二影像之间的匹配特征点对，所述第一影像和所述第二影像尺寸相同；将所述第一影像均匀划分为多个第一影像块，将所述第二影像均匀划分为多个第二影像块，所述第一影像块与所述第二影像块数量相同；根据所述第一影像内的匹配特征点和所述第一影像块的中心像素点坐标之间的距离确定各个所述匹配特征点的最终权重；根据所述最终权重构建每个所述第一影像块与对应的所述第二影像块之间的块变换模型；根据所述匹配特征点和所述最终权重计算多个所述块变换模型对应的多个第一变换系数；将所述第一影像块按照设定的重叠度划分为第一影像子块，将所述第二影像块按照相同的所述重叠度划分为第二影像子块，所述第一影像子块与所述第二影像子块数量相同，相邻的各所述第一影像子块之间具有设定的重叠度大小的重叠区域，相邻的各所述第二影像子块之间也具有相同重叠度大小的重叠区域；根据所述第一影像子块与所述第一影像块之间的重叠范围选择相应的所述第一变换系数，以所述第一变换系数为初值计算第一变换系数改正值；根据所述第一变换系数和所述第一变换系数改正值计算第二变换系数；根据所述第二变换系数进行各所述第一影像子块和各所述第二影像子块之间的坐标转换，得到多个变换后的第二影像子块，所述多个变换后的第二影像子块组成首次变换后的第二影像；采用双线性插值算法实现所述首次变换后的第二影像的重采样，得到所述第二影像首次配准后的第一配准影像；计算所述第一配准影像与所述第一影像之间的相似性测度值；当所述相似性测度值达到最大值时，获取使所述相似性测度值达到最大值的所述第二变换系数为最优变换系数；根据所述第一影像子块的中心像素和所述重叠区域的像素计算偏移量分配权重；根据所述偏移量分配权重修正所述重叠区域的各像素的坐标偏移量；根据所述最优变换系数和所述坐标偏移量计算最终变换系数；根据所述最终变换系数进行所述重叠区域的坐标转换，根据所述最优变换系数进行相邻的所述第一影像子块之间的非重叠区域的坐标转换，得到第二次变换后的第二影像；采用双线性插值算法实现所述第二次变换后的第二影像的重采样，得到所述第二影像第二次配准后的最终配准影像。