一种基于颜色不变量与相位相关的彩色图像配准方法
【专利摘要】本发明涉及一种基于颜色不变量与相位相关的彩色图像配准方法，属于图像处理【技术领域】。本发明首先获取待配准图像的RGB信息，根据获取的信息计算图像颜色不变量；然后将待配准图像的颜色不变量带入对数极坐标下的相位相关模型进行相位相关变换，通过对其交叉能量谱相位进行拟合，可以将配准点精确定位至亚像素级。本发明采用对数极坐标下的相位相关模型，不仅对图像的平移变换有很好的适应性，对图像尺度和旋转变换同样具有适用性，本发明能够对尺度、旋转和平移变换的彩色图像获得高精度亚像素配准结果，且具有较好的计算效率和处理速度。
【专利说明】-种基于颜色不变量与相位相关的彩色图像配准方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种基于颜色不变量与相位相关的彩色图像配准方法，属于图像处理
【技术领域】。
【背景技术】
[0002] 图像配准是把两幅或多幅同一目标的不同图像对齐到一个坐标系的过程，其中， 不同的图像可能从不同时间、不同角度或不同相机拍摄得到。图像配准是图像处理研究与 应用中的一个重要方向，它是许多图像应用的基础，比如，超分辨率图像重构、图像拼接及 图像融合。在众多性能指标中，配准精度是最为重要的，而且，亚像素精度是许多应用的基 本要求，或可以明显提高图像处理应用的性能。一般可以把图像配准方法分为两大类：基于 区域的图像配准方法与基于特征的图像配准方法。其中，基于区域的图像配准直接对图像 灰度值进行处理，而基于特征的图像配准则从图像中提取出一些特征点然后进行匹配。
[0003] 在基于区域的图像配准方法中，相位相关法可以对旋转、尺度、平移变换的图像具 有较好的适应性，且抗噪性能好，但不具备亚像素精度等级，且只能配准灰度图像。针对彩 色图像首先要进行灰度化处理，再对灰度图像进行配准，由于颜色信息的丢失会导致误匹 配。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的是提供一种基于颜色不变量与相位相关的彩色图像配准方法，以解 决现有彩色图像配准时由于采用灰度化处理导致颜色信息丢失造成误匹配以及相位相关 的配准方法无法配准彩色图像的问题。
[0005] 本发明为解决上述技术问题而提供一种基于颜色不变量与相位相关的彩色图像 配准方法，该配准方法包括以下步骤：
[0006] 1)获取待配准图像的RGB信息，根据获取的信息计算图像颜色不变量；
[0007] 2)将待配准图像的颜色不变量带入对数极坐标下的相位相关模型，建立待配准图 像之间的坐标变换模型；
[0008] 3)计算待配准图像颜色不变量的互功率谱；
[0009] 4)将互功率谱进行傅叶逆变换到空间域，得到脉冲函数；
[0010] 5)利用高斯函数对脉冲函数进行曲线拟合，确定曲线极值点，该极值点就是互相 关最大的点即最佳匹配坐标；
[0011] 6)将极值点的位置坐标带入步骤2)中所建立的坐标变换模型，以此确定待配准 图像之间的坐标变换模型，根据该模型将待配准图像变换至同一坐标下。
[0012] 所述步骤1)中颜色不变量为：
【权利要求】
1. 一种基于颜色不变量与相位相关的彩色图像配准方法，其特征在于，该配准方法包 括以下步骤： 1) 获取待配准图像的RGB信息，根据获取的信息计算图像颜色不变量； 2) 将待配准图像的颜色不变量带入对数极坐标下的相位相关模型，建立待配准图像之 间的坐标变换模型； 3) 计算待配准图像颜色不变量的互功率谱； 4) 将互功率谱进行傅叶逆变换到空间域，得到脉冲函数； 5) 利用高斯函数对脉冲函数进行曲线拟合，确定曲线极值点，该极值点就是互相关最 大的点即最佳匹配坐标； 6) 将极值点的位置坐标带入步骤2)中所建立的坐标变换模型，以此确定待配准图像 之间的坐标变换模型，根据该模型将待配准图像变换至同一坐标下。
2. 根据权利要求1所述基于颜色不变量与相位相关的彩色图像配准方法，其特征在 于，所述步骤1)中颜色不变量为：
其中λ表示波长，X为二维矢量，表示观测位置，R00(Aix)表示材料反射率，E(λ，x) 为观测处的反射谱。
3. 根据权利要求2所述的基于颜色不变量与相位相关的彩色图像配准方法，其特征在 于，所述步骤2)中的变换模型为： hi(X，y) =h2 ( 〇xcosα〇+σysinα〇-χ〇, -σxsinα〇+σycosa〇-y〇) 其中Ii1(Xj)、h2(x，y)为待配准两幅图像的颜色不变量，〇为尺度缩放因子、α〇为旋 转角度、x〇,y〇为两幅图的相对平移量。
4. 根据权利要求3所述的基于颜色不变量与相位相关的彩色图像配准方法，其特征在 于，所述步骤3)中的互功率谱的计算公式如下： A) 对步骤2)中的变换模型进行傅立叶变换，
B) 计算Hl和H2模值Ml和M2， M1 (r，a) =e-2kM2 (r_k，α-α〇) logρ=r,logσ=k艮PP=er,σ=ek ； 其中 C) 对模值进行傅立叶变换和归一化处理，
其中M/为M2的共轭。
【文档编号】G06T7/00GK104463849SQ201410632628
【公开日】2015年3月25日 申请日期:2014年11月11日 优先权日:2014年11月11日
【发明者】赵萌萌, 胡琴洪, 江新峰, 王贤立, 申织华, 张鹏飞 申请人:许继集团有限公司, 国家电网公司