专利名称：联合变换相关像移测量方法
技术领域：
本发明属于光电检测技术领域，涉及一种联合变换相关像移测量方法，尤其涉及一种用于图像配准和像移测量的联合变换相关像移测量方法。
背景技术：
两幅图像之间相对错位的测量是诸多技术领域面临的共性问题。这种测量往往对精度和速度有很高的要求。如在精度方面常常需要达到亚像元的测量水平，在速度方面需要达到实时。近年来联合变换相关方法已被广泛研究和应用到机器视觉、目标跟踪、物体监测、光学计算和光学遥感等领域实现图像配准或像移测量。该方法具有测量精度高、抗噪声能力强等特点。 联合变换相关方法的工作过程主要可以分成两步，即联合变换功率谱和功率谱相关输出的计算。在进行两幅图像配准或像移测量时，首先将参考图像f；(x，y)和被测图像ft(x, y)进行空间排布，两幅图像的中心位置分别为(-a，0)，(a，0)，如
图1所示。为表述方便，用三角符号代表两幅图像中的共同景物(其中，I为相关输入图像，2为参考图像，3为被测图像，实线三角4代表参考图像中的目标，虚线三角5代表当前图像中目标的理想位置，实线三角6代表当前图像中目标的实际位置)，两幅图像间沿x、y方向的错位或像移分别为S X、δ y，则相关输入i (X，y)可表示为i (X，y) = fr (X，y~a) +ft (χ+ δ χ, y+a+ δ y)i (χ, y)经过一次傅里叶变换后可得到其频谱函数T (U，V)T (U，V) = Fr (U，V) exp (_2i π av) +Ftexp {2i π [u δ χ+ (a+ δ y) v]}T (u，v)的功率谱函数为|r(w，v)|2 = |Fr(M,v)|" +|i^( ，v)|2 + FrF' exp {-2 π[ηδκ + (2α + <§.·')ν)]}+ FtF: exp {2 π( δχ: + (2a + φ)ν] j对|T(u，v) I2进行一次傅里叶逆变换后可得到其相关输出为c(x,y) = fr(x,y) fr(x, v) + fr(x,y) ft(x,y) + fr Θ ft* δ(χ-&,ν-2α- + ft fr *δ{χ + Sk, V+ 2a + δν)式中*表示卷积， 表示相关运算。从上式可见，前两项为两幅影像的自相关项，后两项为互相关项。通过对互相关峰位置的检测和计算，可以得到两幅影像间得错位信息，进而完成图像配准或像移测量的目的。从上述工作过程可以看到，要利用联合变换相关方法实现两幅图像的配准需要将两幅图像按照一定的间距排布在一个更大的全零图像上形成相关输入图像i U，y)，再对该图像经过两次傅里叶变换计算才能得到测量结果，这无疑增大的计算量，形成高速测量的瓶颈
发明内容
为了解决背景技术中存在的上述技术问题，本发明提供了一种在不影响测量性能的基础上可有效降低联合变换相关方法的计算量、提高测量精度以及测量速度提升的联合变换相关像移测量方法。本发明的技术解决方案是本发明提供了一种联合变换相关像移测量方法，其特殊之处在于所述方法包括以下步骤1)在构造参考图像仁匕7)和被测图像ft(x，y)时在两幅图像之间引入一个固定的错位量a ；2)参考图像和被测图像按照像元强度值或灰度值对应相加，形成相关输入图像i (χ，y)，所述相关输入图像i U，y)的具体表达式是i (X，y) = fr (x, y) +ft [χ+ δ χ, y+ (a+ δ y)]3)对步骤2)所得到的相关输入图像i (X，y)进行傅里叶计算，并对计算结果模的平方进行傅里叶逆变换后得到其相关输出为
权利要求
1.一种联合变换相关像移测量方法，其特征在于所述方法包括以下步骤 1)在构造参考图像仁(17)和被测图像ft(x，y)时在两幅图像之间引入一个固定的错位量a ； 2)参考图像和被测图像按照像元强度值或灰度值对应相加，形成相关输入图像i (x, y)，所述相关输入图像i (x，y)的具体表达式是
全文摘要
本发明涉及一种联合变换相关像移测量方法，该方法包括1)在构造参考图像fr(x,y)和被测图像ft(x,y)时在两幅图像之间引入一个固定的错位量a；2)参考图像和被测图像按照像元强度值或灰度值对应相加，形成相关输入图像i(x,y)；3)进行傅里叶计算，并对计算结果模的平方进行傅里叶逆变换后得到其相关输出；4)对互相关峰位置进行检测和计算，并对计算结果扣除固定错位量a得到两幅图像间的实际错位信息。本发明提供了一种在不影响测量性能的基础上可有效降低联合变换相关方法的计算量、提高测量精度以及测量速度提升的联合变换相关像移测量方法。
文档编号G01B11/00GK102997844SQ20121049343
公开日2013年3月27日 申请日期2012年11月27日 优先权日2012年11月27日
发明者易红伟, 陈茜, 李旭阳, 贺天兵 申请人:中国科学院西安光学精密机械研究所