一种分层次的高精确图像配准算法一种分层次的高精确图像配准算法1.简介简介 在许多领域，例如航天航空技术、地理信息处理、图像镶嵌、医学图在许多领域，例如航天航空技术、地理信息处理、图像镶嵌、医学图像处理等，都需要把同一物体的不同图像进行图像配准。在多帧重构过像处理等，都需要把同一物体的不同图像进行图像配准。在多帧重构过程中，这是一个基础工作，重构后的图像质量取决于配准的精度。算法程中，这是一个基础工作，重构后的图像质量取决于配准的精度。算法的其中一些应用在文献的其中一些应用在文献1中有介绍。中有介绍。 文献文献23提出了快速和高效的提出了快速和高效的配准算法，但只局限于右平移的应用。文献配准算法，但只局限于右平移的应用。文献45介绍了传统的配准算介绍了传统的配准算法的应用，能达到亚像素级的精度。但算法的精确度受插补质量的影响，法的应用，能达到亚像素级的精度。但算法的精确度受插补质量的影响，而且当图像存在重叠误差时候，配准往往失败。我们提出的健壮的分层而且当图像存在重叠误差时候，配准往往失败。我们提出的健壮的分层算法，包括在时域的相位相关和频域的光谱消除，有效地解决了图像平算法，包括在时域的相位相关和频域的光谱消除，有效地解决了图像平移和旋转情况下的配准问题。移和旋转情况下的配准问题。 该算法对于欠采样造成的图像重叠误差，同样能够达到亚像素级的精该算法对于欠采样造成的图像重叠误差，同样能够达到亚像素级的精度。通过对图像进行快速的傅立叶变换，算法减少配准过程的计算量；度。通过对图像进行快速的傅立叶变换，算法减少配准过程的计算量；通过分层次搜索的方法，首先是采用相位相关法进行粗略搜索，紧接着通过分层次搜索的方法，首先是采用相位相关法进行粗略搜索，紧接着采用光谱消除的精确配准，加快了算法的速度。在论文的第二部分，我采用光谱消除的精确配准，加快了算法的速度。在论文的第二部分，我们将分别讨论相位相关和光谱消除两种方法。论文的第三部分将介绍一们将分别讨论相位相关和光谱消除两种方法。论文的第三部分将介绍一些实验结果。第四部分是论文的结论。些实验结果。第四部分是论文的结论。2.层次策略层次策略3.实验结果实验结果 为了估算其精确度，通过两幅仿真图像进行测试。在第一次为了估算其精确度，通过两幅仿真图像进行测试。在第一次仿真中，通过不同的平移量和不同的旋转角度获得六幅仿真中，通过不同的平移量和不同的旋转角度获得六幅Lena图像。图像。配准的结果如表一所示。配准的结果如表一所示。 第二个例子是对欠采样图像。这些人工平移图像通过下列途径第二个例子是对欠采样图像。这些人工平移图像通过下列途径产生：首先把原来产生：首先把原来128128的的Lena图像以内交叉值替换的形式图像以内交叉值替换的形式转变成转变成512512。仿真图像。仿真图像(包括重叠问题包括重叠问题)通过对上面的通过对上面的512512的图像在的图像在X轴和轴和Y轴上以每隔轴上以每隔8个像素距离重采样的方式个像素距离重采样的方式得到。这样，将存在得到。这样，将存在64张欠采样的图像张欠采样的图像(6464),每张图像上存在每张图像上存在不同的亚像素级移位。图不同的亚像素级移位。图3所示为其中一幅。用其中六幅作为算法的所示为其中一幅。用其中六幅作为算法的测试图像，结果如表二所示。测试图像，结果如表二所示。 从表一种我们可以看出，算法可以对于存在平移和旋转问从表一种我们可以看出，算法可以对于存在平移和旋转问题的图像，其配准精度能够达到亚像素级别。对于欠采样图题的图像，其配准精度能够达到亚像素级别。对于欠采样图片，即使图片存在重叠问题，算法也能表现出很高的精确度。片，即使图片存在重叠问题，算法也能表现出很高的精确度。在第一个例子中，最大的平移和旋转误差分别为在第一个例子中，最大的平移和旋转误差分别为0.125像素像素和和0.2度。在第二个例子中，最大值分别为度。在第二个例子中，最大值分别为0.125像素和像素和0.1度。度。4、结论、结论 本文提出了一种新的图像配准算法，对存在平移问题和选择问题本文提出了一种新的图像配准算法，对存在平移问题和选择问题的图像进行处理，其配准精度能够达到亚像素级。算法采用分层结构的图像进行处理，其配准精度能够达到亚像素级。算法采用分层结构，精确高效。算法中的相位相关法，对图像由于欠采样造成的重叠误，精确高效。算法中的相位相关法，对图像由于欠采样造成的重叠误差，其处理精确度也能达到亚像素级。算法通过对图像的傅立叶变换差，其处理精确度也能达到亚像素级。算法通过对图像的傅立叶变换，减少了计算量，提高了效率。另外，本文还通过实验证明了算法的，减少了计算量，提高了效率。另外，本文还通过实验证明了算法的有效性和健壮性。有效性和健壮性。