专利名称：图像配准系统及其方法
图像配准系统及其方法
技术领域：
本发明图像识别领域，特别是关于将同一场景的两幅或者多幅图像在空间上进行 对准的图像配准系统及其方法。
背景技术：
图像配准是把同一场景的两幅或者多幅图像在空间上进行对准。它在众多图像分 析领域应用广泛，如医学、遥感图像分析、图像融合、图像检索、目标识别等。目前最常用的是基于特征的图像配准方法。为了配准两幅图像(其中作为标准的 图像成为参考图，当前获取的图像成为实时图)，需要从图像中提取特征，并将这些特征建 立对应的关系，然后通过求解特征对应关系，得到实时图与参考图之间的变换关系，最后将 实时图按照求得的几何关系采样变换到所需要的形式。现有的基于特征的图像配准主要是使用Harris角点检测器提取的角点作为配准 特征。角点特征的最大缺点是对噪声比较敏感，随着图像分辨率的不同，角点容易产生漂 移，而且Harris角点检测算子不是尺度不变的。
发明内容本发明的目的在于提供一种不易受影响且配准准确度高的图像配准方法。本发明的另一目的在于提供一种不易受影响且配准准确度高的图像配准系统。为达成前述目的，本发明一种图像配准方法，其包括计算实时图和参考图的尺度不变特征变换(SIFT变换)，得到实时图和参考图的 特征点；从前述实时图和参考图的前述特征点中选出相似性最大的若干对特征点；对前述实时图和参考图中相似性最大的若干对特征点进行匹配验证，剔除其中的 错配点对，得到验证后的若干对特征点；依据前述验证后的若干对特征点确定实时图像对于参考图发生的仿射变换函数 的参数；将实时图依据前述仿射变换参数进行放射变换得到配准后的图像。进一步地，所述尺度不变特征变换获取的每个局部特征为直方图，所述从前述实 时图和参考图的前述特征点中选出相似性最大的若干对特征点通过公式计算任意两个特 征点之间的相似性，所述公式为
权利要求
1.一种图像配准方法，其包括计算实时图和参考图的尺度不变特征变换(SIFT变换)，得到实时图和参考图的特征点；从前述实时图和参考图的前述特征点中选出相似性最大的若干对特征点； 对前述实时图和参考图中相似性最大的若干对特征点进行匹配验证，剔除其中的错配 点对，得到验证后的若干对特征点；依据前述验证后的若干对特征点确定实时图像对于参考图发生的仿射变换函数的参 数，将实时图依据前述仿射变换参数进行放射变换得到配准后的图像。
2.如权利要求1所述的图像配准方法，其特征在于所述尺度不变特征变换获取的每 个局部特征为直方图，所述从前述实时图和参考图的前述特征点中选出相似性最大的若干 对特征点通过公式计算任意两个特征点之间的相似性，所述公式为
3.如权利要求1所述的图像配准方法，其特征在于所述对前述实时图和参考图中相 似性最大的若干对特征点进行匹配验证是采用随机抽样一致性算法来验证，其包括从数据集合中随机地选择两个点，这两个点确定一条直线，在这条直线一定距离范围 内的点称为这条直线的支撑；随机选择重复数次，具有最大支撑特征集的直线被确认为是样本点集的拟和；在拟和 的误差距离范围内的点称为内点，反之则为外点；将所有的外点去除，只保留内点作为数 据，经过随机抽样一致性算法处理之后，即可获得验证后的若干对特征点。
4.如权利要求1所述的图像配准方法，其特征在于所述实时图与参考图的仿射变换 函数为
5. 一种图像配准系统，其包括图像特征点提取单元，用于分别获取需要对准的实时图与参考像的特征点； 特征点匹配单元，用于对图像特征点提取单元获取的两幅图中的特征点进行匹配，获 取两幅图中相似性最大的特征点；匹配特征点验证单元，用于对特征点匹配单元得到的若干对特征点进行验证，剔除其 中的错配点对，得到验证后的若干对特征点；仿射变换单元，根据验证后的若干对特征点计算实时图和参考图的仿射变换参数，依 据所述参数对实时图进行放射变换得到配准后的图像。
6.如权利要求5所述的图像配准系统，其特征在于所述图像特征点提取单元是采用 尺度不变特征变换(SIFT变换)获取实时图与参考像的特征点。
7.如权利要求6所述的图像配准系统，其特征在于所述尺度不变特征变换获取的每 个局部特征为直方图，所述特征点匹配单元通过公式计算任意两个特征点之间的相似性， 获取两幅图中相似性最大的特征点，所述公式为
8.如权利要求5所述的图像配准系统，其特征在于所述匹配特征点验证单元是采用 随机抽样一致性算法来对特征点匹配单元获取的特征点进行验证，所述算法包括从数据集合中随机地选择两个点，这两个点确定一条直线，在这条直线一定距离范围 内的点称为这条直线的支撑；随机选择重复数次，具有最大支撑特征集的直线被确认为是样本点集的拟和；在拟和 的误差距离范围内的点称为内点，反之则为外点；将所有的外点去除，只保留内点作为数 据，经过随机抽样一致性算法处理之后，即可获得验证后的若干对特征点。
9.如权利要求5所述的图像配准方法，其特征在于所述仿射变换单元包含实时图与 参考图的仿射变换函数，所述函数为
全文摘要
本发明提供一种图像配准系统及其方法，所述方法首先计算实时图和参考图的尺度不变特征变换(SIFT变换)，得到实时图和参考图的特征点；然后从前述实时图和参考图的前述特征点中选出相似性最大的若干对特征点；再对前述实时图和参考图中相似性最大的若干对特征点进行匹配验证，剔除其中的错配点对，得到验证后的若干对特征点；然后依据前述验证后的若干对特征点确定实时图像对于参考图发生的仿射变换函数的参数；将实时图依据前述仿射变换参数进行放射变换得到配准后的图像。本发明的系统及其方法不易受影响且配准准确度高。
文档编号G06T7/00GK102005047SQ201010545319
公开日2011年4月6日 申请日期2010年11月15日 优先权日2010年11月15日
发明者王磊 申请人:无锡中星微电子有限公司