基于sift的圖像配準(zhǔn)方法

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1、第37卷第1期紅外與激光工程2008年2月Vol.37No.1InfraredandLaserEngineeringFeb.2008基于SIFT的圖像配準(zhǔn)方法1123劉小軍,楊杰,孫堅(jiān)偉,劉志(1.上海交通大學(xué)圖像處理與模式識(shí)別研究所,上海200240,2.中國(guó)科學(xué)院上海技術(shù)物理研究所,上海200083,3.上海大學(xué)通信與信息工程學(xué)院,上海200072)摘要:針對(duì)大尺度圖像配準(zhǔn)和不同傳感器圖像配準(zhǔn)問(wèn)題,介紹了一種基于SIFT的圖像配準(zhǔn)方法。首先提取圖像中適應(yīng)尺度變化的不變特征點(diǎn),在提取過(guò)程中加入多尺度Harris檢測(cè)算子,

2、提高了匹配點(diǎn)對(duì)的重復(fù)率,通過(guò)聚類和歸一化互信息準(zhǔn)則對(duì)候選匹配點(diǎn)對(duì)的角度、尺度和位置特征進(jìn)行迭代篩選,刪除錯(cuò)誤的匹配點(diǎn)對(duì),最后得到正確的匹配點(diǎn)對(duì),對(duì)圖像進(jìn)行配準(zhǔn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:該方法能處理相似變換的圖像配準(zhǔn)。關(guān)鍵詞:尺度不變特征變換;圖像配準(zhǔn);多尺度Harris角點(diǎn)檢測(cè);歸一化互信息中圖分類號(hào):TP391.4文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1007-2276(2008)01-0156-05ImageregistrationapproachbasedonSIFT1123LIUXiao!Jun,YANGJie,SUNJian!Wei,L

3、IUZhi(1.InstituteofImageProcessingandPatternRecognition,ShanghaiJiaotongUniversity,Shanghai200240,China;2.ShanghaiInstituteofTechnicalPhysics,ChineseAcademyofSciences,Shanghai200083,China;3.SchoolofCommunicationandInformationEngineering,ShanghaiUniversity,Shanghai

4、200072,China)Abstract:Toresolvethelargescaleandmultisensorimageregistration,animprovedmethodbasedonscaleinvariantfeaturestransform(SIFT)isproposed.First,thescaleinvariantfeaturesofimagesareextracted,andamulti!scaleHarriscornerdetectionoperatorisaddedintheprocess,w

5、hichincreasestherepeatabilityofmatchingpointpairs.Then,afterdeletingthefalsematchingpointsbyclusteringandnormalizedmutualinformation(NMI)fortherotationangle,scaleandpositionofthecandidatematchingpointpairs,thecorrectmatchingpointsarefound.Finally,throughtheresolut

6、ionequationsformedbycorrectmatchingpoints,theimageregistrationcanbefinished.Experimentalresultsshowthatthemethodcandealwithsimilaritytransforminimageregistration.Keywords:Scaleinvariantfeaturestransform;Imageregistration;Multi!scaleHarriscornerdetection;Normalized

7、mutualinformation0引言相同傳感器的兩幅圖像之間的匹配,比如景象匹配[1]末制導(dǎo)時(shí),必須要對(duì)實(shí)時(shí)圖和參考圖進(jìn)行景象匹配。圖像配準(zhǔn)是把同一場(chǎng)景的兩幅或者多幅圖像在(2)圖像部分內(nèi)容相同,相同傳感器的兩幅或多幅圖空間上進(jìn)行對(duì)準(zhǔn)。它在眾多圖像分析領(lǐng)域應(yīng)用廣泛,像之間的配準(zhǔn),比如圖像的無(wú)縫鑲嵌,由多幅單個(gè)圖如醫(yī)學(xué)、遙感圖像分析、圖像融合、圖像檢索、目標(biāo)識(shí)[2]像匹配,鑲嵌成全景圖像。(3)不同傳感器的兩幅圖別等。圖像配準(zhǔn)一般可以分為3種:(1)不同分辨率,像之間的配準(zhǔn),比如可見(jiàn)光圖像與雷達(dá)圖像(SAR)、收稿日期:

8、2007-04-10;修訂日期:2007-05-06基金項(xiàng)目:國(guó)家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(60675023;60602012)作者簡(jiǎn)介:劉小軍(1978-),男,陜西扶風(fēng)人,博士生,研究方向?yàn)閳D像配準(zhǔn)及目標(biāo)跟蹤。Email:firstjamespi@gmail.com導(dǎo)師簡(jiǎn)介:楊杰(1964-),男,河北