一种基于斑块特征描述的图像配准装置

摘要

本发明提供了一种基于斑块特征描述的图像配准装置，其包括：预处理模块、特征检测模块、特征描述模块、特征匹配模块和空间变换模块。本发明具有图像匹配精度相对较高、匹配速度相对较快的优点。

主权项

一种基于斑块特征描述的图像配准装置，其特征是，包括预处理模块、特征检测模块、特征描述模块、特征匹配模块和空间变换模块：(1)预处理模块，用于将参考图像和待配准图像转化为灰度图像，定义转化公式为：I(x,y)＝k(G(x,y)+R(x,y)+B(x,y))+2k(G(x,y)+R(x,y))+3k(x,y)其中，I(x,y)代表图像在坐标(x,y)处的像素灰度值，G(x,y)、R(x,y)、B(x,y)分别代表坐标(x,y)处的红、绿、蓝强度值，k为设定的权重因子，k的取值范围为[0.08,0.12]；(2)特征检测模块，包括局部区域特征检测子模块和斑块特征检测子模块，所述局部区域特征检测子模块用于通过墨西哥帽小波函数来检测预处理后的两图像的局部区域特征，所述斑块特征检测子模块用于采用近似Hessian矩阵的局部极值在自定义尺度空间中检测预处理后的两图像中的斑块特征，输出斑块特征的空间位置及所在的特征尺度；所述近似Hessian矩阵的描述形式为：式中，σ为高斯函数的标准差，即尺度因子；E_xx(x,y,σ)、E_xy(x,y,σ)、E_yy(x,y,σ)分别为高斯二阶微分离散化和裁剪后的近似模板在点(x,y)处与图像的卷积；设定E_xx、E_xy和E_yy表示第一、第二和第三9×9近似模板与图像的卷积结果，E_xx、E_xy和E_yy的计算公式定义如下：其中，取第一近似模板从左至右3×3区域作为第一标记区域，取第二近似模板中部2×2区域作为第二标记区域，取第三近似模板从上至下3×3区域作为第三标记区域，A₁、A₂和A₃分别为第一、第二和第三标记区域覆盖下的图像像素灰度和，P、Q为标记区域面积，分别等于9和4；所述近似Hessian矩阵的特征点响应函数为：DET(H)＝E_xxE_yy‑(0.9E_xy)²所述墨西哥帽小波函数的描述形式为：其中，q为构造所述自定义尺度空间的变化参数，q与σ之间的关系为σ＝2^‑q。