基于相位相关的图像匹配算法研究

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关键词：相位相关；傅里叶一梅林变换；模板匹配
中图分类号：ＴＰ３９１文献标识码：Ａ文章编号：１６７４ — ７７２０（２０１３）０７ — ０００５ — ０３
Ｓｔｕｄｙｏｆｉｍａｇｅｍａｔｃｈｉｎｇｂａｓｅｄｏｎｐｈｓｅａｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎａｌｇｏｒｉｔｈｍ
理过程中的基本问题。它在航空影像自动制图、图像三
（，Ｙ），（，Ｙ）是定义在空间Ｒ的两幅图像，假定（，Ｙ）是参考图像，图像Ａ（ｘ，Ｙ）是（，Ｙ）平移（粕，ｙ０）
Ｆｏｕｒｉｅｒ — — Ｍｅｌｌｉｎｔｒａｎｓｆｏｒｍｔｈｅｏｒｙａｎｄｖａｌｉｄａｔｅｄｂｙｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｏｆｒｏｔａｔｅｄｉｍａｇｅｒｅｇｉｓｔｒａｔｉｏｎ．Ｔｈｅｅｘｐｅｉｍｅｒｎｔａｌｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｅ
ＳｏｆｔｗａｒｅＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ
基于相位相关的图像匹配算法研究
胡海，罗桂娥
（中南大学信息科学与工程学院，湖南长沙４１００８３）
摘要：提出一种基于相位相关的图像匹配方法。针对仅有位移变换的图像，给出基于相位相关
后的观测图像，两者之间的关系可表示为：
（，Ｙ）（Ｘ＋ＸＯ，Ｙ＋Ｙｏ）（１）
Leabharlann Baidu
根据傅里叶变换的性质有：
（， ’ ７）＝Ｆｌ（，卵）ｈ‘ 鼠ｒ／ｙ０（２）
维重构、计算机视觉、遥感融合、模式识别、医学图像处理、影像分析等领域都有十分重要的应用。目前图像匹配算法分为基于图像特征和基于图像灰度两大类。在诸多现有的图像匹配算法中，基于相位相关的方法以其计算量小、抗噪声等优点得到广泛关注。
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｍｅｔｈｏｄｏｆｉｍａｇｅｍａｔｃｈｉｎｇｂａｓｅｄｏｎｐｈａｓｅｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎｉｓｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄｉｎｔｈｉｓｐａｐｅｒ．Ａｉｍｉｎｇａｔｔｈｅｏｎｌｙｓｈｉｆｔｅｄｉｍａｇｅｓ，ａｍｅｔｈｏｄｏｆｔｅｍｐｌａｔｅｍａｔｃｈｉｎｇｂａｓｅｄｏｎｐｈａｓｅｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎｉｓｇｉｖｅｎａｎｄｉｍｐｒｏｖｅｄａｓａｎｅｗａｐｐｒｏａｃｈ，ａｎｄｔｈｅｓｅｍｅｔｈｏｄｓａｒｅｖａｌｉｄａｔｅｄｂｙｅｘｐｅｉｒｍｅｎｔｏｆｓｈｉｆｔｅｄｒｅｇｉｓｔｒａｔｉｏｎ．Ａａｐｐｒｏａｃｈｏｆｉｍａｇｅｍａｔｃｈｉｎｇｔｏｒｅｓｏｌｖｅｔｈｅｒｏｔａｔｅｄｐｒｏｂｌｅｍｉｓｐｒｅｓｅｎｔｅｄｕｓｉｎｇ
ｍｅｔｈｏｄｉｓｓａｔｉｓｆｉｅｄｗｉｔｈｓｐｅｅｄａｎｄａｃｃｕｒａｃｙ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｐｈａｓｅｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ；Ｆｏｕｒｉｅｒ－Ｍｅｌｌｉｎｔｒａｎｓｆｏｍ；ｔｒｅｍｐｌａｔｅｍａｔｃｈｉｎｇ
ＨｕＨａｉ，ＬｕｏＧｕｉｅ（ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＥｎｇｉｎｅｅｉｎｒｇ，ＣｅｎｔｒａｌＳｏｕｔｈＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｃｈａｎｇｓｈａ４１００８３，Ｃｈｉｎａ）
图像匹配是评价两幅或多幅图像的相似性以确定同名点的过程。图像匹配算法就是设法建立两幅图像之间的对应关系，确定相应几何变换参数，对两幅图像中的一幅进行几何变换的方法。图像匹配是图像分析和处
的模板匹配方法．并进行了改进．然后利用人工平移的方式进行实验验证。结合Ｆｏｕｒｉｅｒ — Ｍｅｌｌｉｎ变换理
论，给出解决旋转问题的图像匹配方法，并利用人工旋转的方式进行了实验验证。实验结果表明，本方法在精度和速度上都能取得比较满意的效果。