红外与可见光图像自动配准算法地研究.pdf

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1、第32卷第3期红外技术V_01．32NO．32010年3月InfraredTechnologyMar．2010红外与可见光图像自动配准算法的研究江静，一，张雪松(1．华北科技学院机电系，北京101601；2．中国矿业大学(北京)，北京100083；3．光电系统信息控制技术国家级重点实验室，河北三河065201)摘要：提出了一种新的红外与可见光图像的配准算法，该方法基于图像的小波变换与互信息最大化完成图像的配准过程。首先通过搜索小波模极大提取图像感兴趣区域(ROI)，完成图像预处理，并采用仿射变换，建立图像变换模型；其次将低分辨率图像进行图像插值，计算灰度直方图，进行概率分布的估计；最后选择

2、模拟退火法，逼近全局最优解。实验结果证明了此算法的有效性。关键词：红外与可见光图像；互信息；图像配准中图分类号：TP391．4文献标识码：A文章编号：1001．8891(2010)03—0137．05VisibleandInfraredImageAutomaticRegistrationAlgorithmJIANGJing，一．ZHANGXue—song3(1．DepartmentofMechanicsandElectricityEngineering,NorthChinaInstituteofScienceandTechnology,Beijing101601，China；2．China

3、UniversityofMiningandTechnology,Beijing100083，China；3．NationalLaboratoryofElectro-OpticsSystemTechnology,SanheHebei065201，China)Abstract：Weintroduceanovelvisible／infraredimageregistrationalgorithmbasedonwavelettransformandthemaximizationofmutualinformationofimages．First，theregionofinterest(ROI)isd

4、eterminedbysearchingforthewaveletmagnitudemaximainthepreprocessingstep，andtheafinetransformischosenastheimagegeometricaltransformmode1．Then，theprobabilitydensityfunctionofgreyvaluesisestimatedfromhistogrambymeansofthePartialVolume(PV)interpolationmethod．Finally,thesimulatedannealingalgorithmisused

5、toapproximatetheglobaloptimum．Theexperimentalresultsshowthatthealgorithmisefficient．Keywords：Infrared—visibleimage，mutualinformation，imageregistration识别的方法提取图像中稳健的特征点，确定这些特征引言点之间的对应关系，寻找一个表示相似性测度的能量图像配准作为多传感器图像融合研究中的～项函数，来优化求解图像之间的空间变化参数，以达到关键技术，广泛应用于医学图像、动态视频图像监控、两幅图像之间的对应像素在空间位置上的对齐L3J。遗模式识别、卫星遥

6、感图像和工业探伤等领域L1J。目前，憾的是对于大多图像的精确分割和特征提取目前仍配准方法总体上可以分为基于像素相似性的配准和然未能很好解决。基于几何特征的配准两大类【2J。其中，基于像素相似近年来，Collignon和Wells等提出的基于互信息性的配准方法是通过在灰度信息的统计特性空间上，最大化的多模态医学图像配准得到了成功应用，受到定义一个准则函数，使得配准参数在准则函数的极值人们越来越多的关注。然而，多传感器图像特别是波处取得，从而将配准问题转化为准则函数的最大最小段相距较远，相关性较小的图像，如红外与可见光图化问题，然后通过一定的最优化方法求得配准参数来像，要实现图像配准仍然存在很

7、大的困难。因为红外实现配准。该方法具有较高的准确性和鲁棒性，但其与可见光图像是目标在光谱的不同波段(红外、可见依据整幅图像的灰度信息，使得其计算费用相当高；光波段)固有特性体现l4J，图像间的相关性较小，且基于几何特征的图像配准方法是用图像分割和模式特定的仪器视觉系统往往产生特定的图像几何畸变，收稿日期：2010—0108；修订日期：2010．03．06。．作者简介：江静(1979．)，女，博士研究生，主要研究方向为数字