基于相位谱与幅度谱重组的一维相位相关图像配准方法

专利主权项内容

1.基于相位谱与幅度谱重组的一维相位相关图像配准方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤一：对二维图像进行平滑处理，再根据先验知识，对处理过的图像A(X， Y)与图像B(X， Y)选取重叠区域，A(X， Y)上的重叠区域记为f(x，y)，B(X， Y)上的重叠区域记为g(x，y)，记重叠区域在水平方向的长度为M，在竖直方向的长度为N，即0≤x＜M，0≤y＜N，从而减少冗余信息；步骤二：分别对图像f(x，y)与图像g(x，y)进行傅里叶变换，分离其相位谱与振幅谱；傅里叶变换的数学表达式如下：其中，F(u，v)是频域中的复数函数，表示f(x，y)在频率域上的表示；e是二维复指数函数，u和v分别表示频域中的横向和纵向频率；(-i2π(ux+vy))振幅谱A(u，v)可以通过对F(k)进行求模得到：FA(u，v)＝|F(u，v)|F相位谱Φ(u，v)可以通过对F(k)进行求辐角得到：FΦ(u，v)＝arg(F(u，v))F同样地，求得图像g(x，y)对应的频域中的复数函数G(u，v)与振幅谱A(u，v)、相位谱Φ(u，v)；aG步骤三：将相位谱Φ(u，v)、Φ(u，v)分别与振幅谱A(u，v)或A(u，v)融合；FGFa取振幅谱A(u，v)，融合得到的频域中的复合函数为F(u，v)、G(u，v)，公式为：FFF将频域中的复合函数F(u，v)、G(u，v)转换回时域，公式为：FF其中，M为重叠区域在水平方向的长度，N为在竖直方向的长度，0≤x＜M，0≤y＜N；步骤四：分别对图像的x方向和y方向求导，以得到x方向与y方向的边缘信息，即计算出图像f(x，y)的水平梯度f(x，y)和垂直梯度f(x，y)；同理，计算出图像g(x，y)的水平梯度g(x，y)和垂直梯度g(x，y)；FdxdyFdxdy步骤五：通过按行/列累加、求行/列平均值的计算方法，将图像f(x，y)投影为x轴方向的一维信号，记为f(y)，将图像f(x，y)投影为y轴方向的一维信号，记为f(x)；同理，将图像g(x，y)投影到x轴上记为g(y)，以及将图像g(x，y)投影到y轴上记为g(x)；dxxdyydxxdyy步骤六：对f(y)、f(x)、g(y)、g(x)可进行预处理从而减小噪声因素对配准的影响；f(y)、f(x)、g(y)、g(x)进行一维傅里叶变换，将一维信号转为频域空间F(k)、F(k)、G(k)、G(k)；根据F(k)和G(k)求取水平方向的互功率谱同理求得垂直方向的互功率谱/>对求得的/>分别做反傅里叶变换得到狄拉克函数/>通过寻找峰值的坐标即可找到偏移量；当f(y)与g(y)、f(x)与g(x)相似时，将出现明显的峰值a、a，峰值的位置δ δ，即为f(y)与g(y)、f(x)与g(x)的相对偏移。xyxyxyxyxyxyxxxxyyxyxyxxyy