基于FFT与互信息准则的分层遥感图像配准

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1、维普资讯http://www.cqvip.com基于FFT与互信息准则的分层遥感图像配准强赞霞，彭嘉雄(1．中原工学院计算机科学系，郑州450007；2．华中科技大学图像识别与人工智能研究所，武汉430074)E—mail：qiangzanxia@163．corn摘要：提出了一种基于傅立叶变换和互信息准则的分层遥感图像自动配准方法。通过小波变换构造图像金宇塔：在小波分解的最顶层，采用基于傅立叶变换的方法确定图像间的变换参数，并作为下一层搜索的粗略位置；然后根据互信息最大的原则遂层细化，直到最底层。试验结果表明：采用所提的方法，克服了基于互信息准则的分层配准方法耗时长的缺

2、点，且利用分层细化的搜索策略增加了基于傅立叶变换的误差修正过程．提高了配准精度。关键词：遥感图像；图像配准；傅立叶变换：互信息；小波变换文章编号：1002—8331(2006)36一O032一O3文献标识码：A中图分类号：TP751PyramidApproachforRemoteSensingImageRegistrationBasedonFFTandMutualInformationQIANGZan-xia，PENGJia-xiongz(1．DepartmentofComputerScience，ZhongyuanUinv．ofTech．，Zhengzhou45000

3、7，China；2．StateEducationCommissionKeyLaboratoryofImageProcessing&IntelligentContro1．InstituteforPatternRecognition&AI，HuazhongUniv．ofSci．&Tech．，Wuhan43O074，China)Abstract：ApyramidapproachforremotesensingimageregistrationbasedonmutualinformationandFFTispresent-ed．Theimagepyramidisobtained

4、byusingthewavelettransform．FFT-basedtechniqueisappliedatthecoarsestleveloftheimagepyramid．Coarse—to—finemulti—resolutionsearchapproachesbasedonmutualinformationhavebeenpro-posedtoincreaseaccuracyandeficiency．Thisalgorithmhasbeenappliedonremotesensingimages．Theresultsshowthatthisalgorithm

5、cansavethecomputarionaltimeandimproveregistrationaccuracy．Keywords：remotesensingimage；imageregistration；fouriertransform；mutualinformation；wavelettransforml引言2傅立叶相位相关技术的扩展及理论推导图像配准是对取自不同时问、不同传感器或不同视角的同傅立叶变换拥有好几个性质可以用于图像配准．图像的平一场景的两幅或多幅图像匹配、叠加的过程。其关键问题是建移、旋转、缩放等变换都有相应的体现。另外，由于傅立叶变换立相同场景图像

6、间的对应变换关系(即变换参数)。针对遥感图有成熟的快速算法和易于硬件实现，因而在算法实现上也具有像背景复杂。特征提取困难等问题，笔者分别研究了基于傅里独特的优势。首先给出傅立叶变换的旋转、平移、比例放大特叶变换的遥感图像配准方法【】和基于互信息准则的分层遥感图性，及如何利用这些特性进行遥感图像配准1。像配准方法闭。基于傅立叶变换的方法是傅立叶相位相关技术(1)平移变化的扩展．其主要优点是采用傅立叶快速变换及反变换直接求取相位相关技术是配准两幅具有平移变化图像的最基本的变换参数，避免了寻找、匹配控制点对所带来的烦琐与误差．因傅立叶变换方法，它依据的是傅立叶变换的平移性质。

7、假定图此可提高图像问的配准速度。基于互信息准则的分层图像配准像A(x，Y)是图像(，Y)经平移(o，y0)后的图像，即(，y)=方法是从图像的统计信息研究出发，采用分层配准方法的优点(。，y)，则对应的傅立叶变换和有以下的关系：-i2~r(￡-~tv)一是可以减少搜索空间．因而大大减少了配准所需要的时间；(，叼)。o(，叼)(1)另外采用逐层细化的分层搜索策略可减少匹配误差从而提高这说明仅有平移变化的两幅图像拥有相同的傅立叶变换配准精度。幅值和不同的相位。而相位区别是由它们之间的平移量决定但是，采用基于傅立叶变换的方法没有误差修正的过程；