八通道成像多光谱图像配准方法
【专利摘要】本发明公开了一种八通道成像多光谱图像配准方法，包括以下步骤：步骤一、多光谱图像边缘检测和提取；步骤二、多光谱图像配准变换。本发明提供的八通道成像多光谱图像配准方法针对8通道成像光谱仪具有通道数目较少、处理时间不受限制等因素，采用一种操作干预提取图像特征点进行匹配的方法，能够得到很好的配准合成图。
【专利说明】八通道成像多光谱图像配准方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种八通道成像多光谱图像配准方法，采用一种操作干预提取图像特 征点进行匹配的方法，适用于8通道成像光谱仪具有通道数目较少、处理时间不受限制等 因素的特点。
【背景技术】
[0002] 多光谱成像（Multispectral Imaging)是多波段光谱成像技术的简称，它是一种 图谱合一的信息获取及处理技术，即在取得目标的空间维信息的同时，还取得该目标的光 谱维信息。根据所获取信息的光谱波段数或者光谱分辨率大小的差异，目前的光谱成像技 术大致可划分为多光谱成像（Multi-spectral Imaging)、高光谱成像（Hyper-spectral Imaging)以及超光谱成像（Ultra-spectral Imaging)。
[0003] 图像配准（Alignment)是指对取自不同时间、不同传感器或者不同视角的同一场 景的两幅图像或者多幅图像序列进行几何位置匹配的过程或方法，是近年来图像工程应用 领域的一个热门发明，目前已被广泛地应用在光学遥感图像、医学影像、三维重构、机器人 视觉等诸多领域中。
[0004] 多光谱图像的配准是整个光谱成像系统数据处理的重要环节之一，它关系到光谱 维和图像维的准确融合问题。在多光谱成像仪的数据立方体中，由于光学系统的装配误差 以及采样过程中存在的目标运动或仪器本身的运动，导致同一场景的多通道图像之间存在 几何位置以及放大率等方面的差异，因此在多光谱成像仪的数据处理中有必要采用一个图 像配准环节，以使得数据立方体的图像在空间维准确配准。
[0005] 迄今为止，图像配准已逐步形成了一套完整的理论体系和方法。在现有图像配准 方法中主要包括互相关法、傅立叶变换法、点映射法、弹性模型法、小波变换配准法等等，这 些方法都有各自的特点和应用背景。
[0006] 互相关法是基于图像灰度信息的方法，它适合于同一传感器获得的图像之间的配 准。该方法要求的计算量大，不适合处理非线性形变和局部形变问题，还有待改进。
[0007] 傅立叶变换法是对图像进行快速傅立叶变换后，应用相位相关等技术处理旋转、 平移和缩放失配的图像配准。但傅氏变换方法也不能处理非线性变形等问题和不同灰度属 性图像的配准。
[0008] 点映射是在不知道两幅图像的映射方式时最常采用的配准方法。但特征点的位置 精度容易受人的主观判断的影响，不能得到精确稳定的配准结果，因此，点映射方法还经常 利用各个阶段之间的反馈来找到最优变换。
[0009] 弹性模型法目前主要用于医学图像之间的配准。基于小波变换的配准方法近年来 引起了人们的高度重视，其特点是可以极大的减少图像配准时的计算量。
【专利附图】
【附图说明】
[0010] 图1为Laplacian算子常用模板示意图；
[0011] 图2为LOG算子5X5阶模板示意图。
【发明内容】
[0012] 鉴于上述现有技术的不足之处，本发明的目的在于提供一种适用于八通道成像多 光谱图像的配准方法，具体采取了以下技术方案：
[0013] 步骤一、多光谱图像边缘检测和提取；
[0014] 步骤二、多光谱图像配准变换。
[0015] 优选的，上述步骤具体为：
[0016] 步骤一、多光谱图像边缘检测和提取，采用LOG滤波器进行边缘检测，对图像先进 行适当的平滑，以抑制噪声，然后再进行求微，在Laplacian算子的基础上增加了 Gauss变 换而实现的LOG算子，对于二维图像信号，先用下述的Gauss函数来进行平滑：
[0017]
【权利要求】
1. 一种八通道成像多光谱图像配准方法，其特征在于包括以下步骤： 步骤一、多光谱图像边缘检测和提取； 步骤二、多光谱图像配准变换。
2. -种八通道成像多光谱图像配准方法，其特征在于包括以下步骤： 步骤一、多光谱图像边缘检测和提取，采用LOG滤波器进行边缘检测，对图像先进行适 当的平滑，以抑制噪声，然后再进行求微，在Laplacian算子的基础上增加了Gauss变换而 实现的LOG算子，对于二维图像信号，先用下述的Gauss函数来进行平滑：
G(x，y，〇)是一个圆对称函数，其平滑的作用可通过〇来控制，由于对图像进行线性 平滑，在数学上是进行卷积，令g(x，y)为平滑后的图像，得到： g(x,y) =G(x,y, 〇)*f(x,y) 其中f(x，y)是平滑前的图像， 由于边缘点是图像中灰度值变化剧烈的地方，这种图像强度的突变将在一阶导数中产 生一个峰，或等价于二阶导数中产生一个零交叉点，而沿梯度方向的二阶导数是非线性的， 计算较为复杂，所以用Laplacian算子来替代，即用：
的零交叉点作为边缘点，式中V2G.为LOG滤波器，
取〇彡1 ; 步骤二、多光谱图像配准变换，变换公式为
式中：(x，y)是第一幅图像即基准图像的点，经变换后对应第二幅图像中的Ge'，y')，而k、0及Ax和Ay分别是第一幅图与第二幅图的比例因子、旋转因子和坐标平移 量。
3. 如权利要求2所述的八通道成像多光谱图像配准方法，其特征在于：所述LOG算子 借助模板来实现，米用如表中所不的5X5模板_
【文档编号】G06T7/00GK104268891SQ201410539168
【公开日】2015年1月7日 申请日期:2014年9月27日 优先权日:2014年9月27日
【发明者】励盼攀 申请人:励盼攀