图像配准毕业论文

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1、摘要数字图像配准技术是将不同时间、不同传感器、不同视角及不同拍摄条件下获取的同一场景的两幅或多幅图像进行配准的处理过程，是数字图像处理中的一个基本问题。配准的效果将直接影响到其后续图像处理工作的效果。目前提出的图像配准算法大多可分为基于灰度的配准方法和基于特征的配准方法。基于灰度的配准方法计算复杂度高、对图像的灰度、旋转、形变以及遮挡都比较敏感，而基于特征的配准方法可以克服这些缺点，从而在图像配准领域得到了广泛应用。关键词：图像配准灰度特征互信息-III-AbstractKeywords：-III-目录摘要IAbstractI第1章

2、绪论21.1课题背景21.2目的和意义21.3国内外现状31.4论文内容及结构安排3第2章图像配准原理52.1图像配准的基本过程52.2图像配准方法的分类62.3主要的图像配准方法72.3.1基于特征的配准方法72.3.2基于灰度的配准方法82.4本章小结8第3章图像配准算法93.1基于灰度信息的图像配准算法93.1.1互相关配准方法93..2互信息的概念103.2.1熵103.2.2互信息113.2.3基于互信息的配准方法123.3基于点特征的图像配准133.3.1Moravec算子133.3.2Forstner143.3.3小波

3、变换算子163.3.4基于特征的图像配准173.4本章小节17第4章互信息图像配准的技术194.1插值技术194.1.1最近邻插值法194.1.2三线性插值法204.1.3部分体积分布插值法214.2出界点处理224.3灰度级别对配准的影响234.4优化算法254.4.1优化算法简介25-III-4.4.2蚁群算法254.4本章小结27第5章实验结果及分析295.1实验环境295.2互信息实现过程295.3特征点的实现305.4本章小结32结论33致谢34附录1译文38附录2英文参考资料41附录3源程序代码44-III--III-3

4、8第1章绪论1.1课题背景目前我们所处的时代，无论是对信息的获得、加工、处理还是应用都有了飞跃地发展。图像作为一种十分重要的媒体和手段已越来越受到人们的重视。随着二十世纪九十年代的第三代计算机的问世，多媒体技术得到了前所未有的迅猛发展，这极大地推动了计算机图像处理技术向更高级方向迅速发展。同时，图像的处理技术也愈来愈广泛地应用于众多的科学和工程领域。目前，图像处理已成为工程学、计算机科学、信息科学、统计学、物理学、化学、生物学、医学甚至社会科学等领域学科之间学习和研究的对象。在一些用图像进行研究和分析的领域中，常常是将图像通过打印在

5、胶片上或挂在灯箱上等手段来进行读片，但由于图像的分辨率和对比度的差异，以及成像时空间坐标的变化，使得人们很难在脑海中精确地将这些图像综合起来。图像配准可以利用计算机图像处理技术，将这些图像统一在公共的坐标系中，通过计算机的可视性来提供辅助。通过图像的配准，我们可以综合从不同的传感器收集来的信息、可以在不同时间或者在不同条件下所获得的图像之间寻找变化、可以从移动的相机所拍的图像或者移动的物体的图像中收集三维信息以及进行基于模板的模式识别等。目前，图像配准已是数据融合、图像分析、目标变化检测与识别、图像镶嵌等实际问题中的重要步骤，其应用

6、遍及遥感、军事、医学、计算机视觉等多个领域。由于图像配准的重要价值和广阔的应用前景，正日益受到国际上越来越多科研机构的高度重视，是图像处理领域中重点和热门的研究课题。1.2目的和意义数字图像配准是八十年代末+以来发转极为迅速的图像处理技术之一，它是模式识别，自动导航，医学诊断，计算机视觉，遥感图像处理的重要组成部分。图像配准技术经过多年的研究，已经取得了众多研究成果，但由于图像配准的输入数据来源的多样性，以及不同的应用对图像配准的要求各不相同，同时由于影响图像配准的因素的多样性，以及配准问题的复杂性，图像配准的技术还有待进一步的发展

7、。目前国内外同行都在研究图像配准的方式与其相关的技术。对于图像配准问题，已有一套统一的处理框架和思路，但是每一类具体的图像配准问题又有其特殊的分析，处理方法。同时由于图像之间存在复杂多变的成像畸变，因此图像配准技术是一个非常困难的课题。通过对图像的精确配准，将能更好的进行图像信息融合38，目标定位，变化检测，高分辨率图像的重建等后续处理工作，处理结果的好坏将直接影响后续的工作质量。所以，对图像配准进行研究，具有理论和实践双重意义。1.3国内外现状图像配准最早是在美国七十年代的飞行器辅助导航系统、武器投射系统的末制导以及寻的等应用研究

8、中提出，并且得到军方的大力支持与赞助。经过长达二十多年的研究，最终成功地用于潘兴Ⅱ式中程导弹巡航导弹上，使其弹着点平均圆误差半径不超过十几米，从而大大提高了导弹的命中率。八十年代后，在很多领域都有大量配准技术的研究，如腰杆领域，模式识