一种基于互信息的图像配准算法.pdf

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1、第26卷第7期传感技术学报V01．26No．7CHINESEJOURNALOFSENSORSANDACTUATORSJu1．20132013年7月AnImageRegistrationAlgorithmBasedonMutualInformationTheoryGUOJia，LIHui，WANGCheng，LISizhong(Xi’anInstituteofAppliedOptics，Xi’alz710065，China)Abstract：Accordingtothecharacteristicsofinfraredandvisibleimages，animageregistrationalg

2、orithmbasedonmutualinformationtheoryhasbeenpresented．Themutualinformationofimagesisusedasastatisticalcorrelationmeasurement．inordertoregisterinfraredandvisibleimageswithaffinetransformationmode1．Theexperimentalresultshowsthatthealgorithmcaneffectivelycorrectthescale，rotationandtranslationdifferenceo

3、ftwoimages，anditcanbeagoodsolutiontoregisterinfraredandvisibleimageswhichhavelargedifferenceofimaging．Keywords：imageregistration；mutualinformation；affinetransformationmodel；entropy；jointentropyEEACC：4000doi：10．3969／j．issn．1004—1699．2013．07．012一种基于互信息的图像配准算法郭佳，李辉，王成，李思众(西安应用光学研究所，西安710065)摘要：针对红外和可见光

4、图像的特性，提出了一种基于互信息的图像配准算法。该算法采用互信息作为红外和可见光图像的统计相关性测度，并使用仿射模型实现两者的配准。实验结果表明，该算法能够较好的进行图像间尺度、旋转和平移差别的修正，可以很好地解决成像差异较大的红外与可见光图像间的配准问题。关键词：图像配准；互信息；仿射模型；图像信息熵；联合熵中图分类号：TP751．1文献标识码：A文章编号：1004—1699(2013)07-0958-03随着传感器技术的迅猛发展，图像融合技术作会出现，如在红外图像出现的热油箱未必在可见光为多传感器信息融合的一个非常重要的分支——可图像中出现。另一方面，选取控制点需要人工的干视信息的融合，近

5、二十年来，引起了世界范围内的广预，难以实现自动配准，费时费力。此外，由于红外泛关注和研究热潮l1-2]。图像配准是图像融合技术与可见光处于不同波段，图像间的相关性较小，所以的基本环节和首要问题，它是对取自不同时间、不同红外与可见光图像的配准相对来说，难度更大。目传感器或不同视角的同一景物的两幅图像或多幅图前，国内外有关红外与可见光图像的配准尚无成熟像进行匹配、叠加的过程，只有经过配准后的图像才的算法。本文针对红外与可见光的图像特性，采用能进行有效的融合J。互信息作为两幅图像的统计相关性测度，并使用仿在多传感器数据融合中，两种常见的传感器是射模型实现两者的配准，得到了较好的效果。红外和可见光传感

6、器。研究高效准确的红外与可见1互信息理论光图像配准方法具有广阔的应用前景，特别是在军事领域中，可以获得更加全面的精确可靠的目标信互信息(MutualInformation)7-8j是信息论中的一息，提升对目标的精确打击以及全天候作战的能力。个基本概念，是两个随机变量统计相关I生的测度。原传统的图像配准方法一般是采用选取控制点的理上，当两幅基于共同物理结构的图像达到最佳配准方法，该方法在相同传感器下是可行的，但在多传感时，他们对应像素的灰度互信息应为最大，由于该测器图像配准时出现了一定的困难。这是由于多传感度不需要对不同成像模式下图像灰度间的关系作任器图像反映的是物体不同的物理特性：其中一幅传何

7、假设，也不需要对图像进行分割或任何预处理，因感器图像中出现的特征在另一种传感器图像中未必此，该测度可以被广泛的应用于多模图像配准。收稿日期：2013—03—08修改日期：2013—06—13第7期郭佳，李辉等：一种基于互信息的图像配准算法959熵是互信息理论中的一个重要概念，它是用间的距离，它是两幅图像灰度相关性的一个测度。来测量一个信源所含信息量的测度。假设一个信源当采用(4)定义互信息时，互信