基于B樣條的圖像彈性配準算法研究.pdf

1、圖像配準是圖像處理的一個基本問題，它是通過尋求空間幾何變換將不同成像設備、不同時間或不同條件下采集到的兩幅或多幅圖像在空間上實現(xiàn)匹配的過程。圖像配準在氣象監(jiān)測、遙感、醫(yī)學、計算機視覺、模式識別等領域都有廣泛的應用。例如，衛(wèi)星遙感圖像和醫(yī)學多模圖像的融合就是建立在圖像配準的基礎上，醫(yī)生指導放療和病灶生長情況檢測也離不開圖像配準技術。
　　 本文介紹了圖像配準研究的相關背景、發(fā)展現(xiàn)狀以及圖像配準的流程圖和主要算法，比較了基于特征和基

2、于灰度兩類圖像配準算法的優(yōu)缺點，并且指出了圖像彈性配準研究的重要性。
　　 本文研究的重點是基于B樣條的圖像彈性配準，文中介紹了B樣條的原理和優(yōu)點，并分別對如何克服自動提取的特征點誤配以及克服局部較大形變的配準算法進行研究，主要完成了以下研究工作：
　　 (1)提出了一種基于改進SIFT算法和B樣條的圖像彈性配準算法。針對SIFT算法提取的特征點對出現(xiàn)誤配的情況，提出了采用距離方閾值分析的方法去除誤配的特征點對，從而保證

3、了圖像配準的準確性和魯棒性。我們采用B樣條作為圖像插值的方法，采用特征點對之間的距離作為衡量尺度，完成了圖像間的彈性配準。實驗證明，此方法解決了SIFT算法提取特征點對出現(xiàn)誤配的問題，并且配準速度快，對于形變不很劇烈的圖像可以實現(xiàn)較好的配準。
　　 (2)提出了基于重疊塊檢測和多層B樣條自由形變模型的圖像配準方法。本文首先采用傳統(tǒng)的多層B樣條自由形變模型對圖像進行彈性配準實驗，發(fā)現(xiàn)其對于局部較大形變不能很好的糾正。為了解決這一問

4、題，我們根據局部配準的思想，提出了基于重疊塊檢測的圖像精細配準的算法。此方法先采用較大網格的多層B樣條自由形變模型對圖像進行全局彈性配準，得到粗配準圖像；然后，將參考圖像和粗配準圖像分成一系列空間位置對應的圖像子塊，并對需要深度配準的圖像子塊采用較小網格的多層B樣條的方法進行進一步的配準。為了既能保證圖像子塊配準后能很好的與原圖擬合，又能使每個需要精細配準的區(qū)域都能實現(xiàn)進一步的配準，我們對網格的邊緣節(jié)點進行控制的同時采取重疊塊檢測的方法