專利名稱：聯(lián)合變換相關(guān)像移測量方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于光電檢測技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種聯(lián)合變換相關(guān)像移測量方法，尤其涉及一種用于圖像配準和像移測量的聯(lián)合變換相關(guān)像移測量方法。
背景技術(shù)：
兩幅圖像之間相對錯位的測量是諸多技術(shù)領(lǐng)域面臨的共性問題。這種測量往往對精度和速度有很高的要求。如在精度方面常常需要達到亞像元的測量水平，在速度方面需要達到實時。近年來聯(lián)合變換相關(guān)方法已被廣泛研究和應用到機器視覺、目標跟蹤、物體監(jiān)測、光學計算和光學遙感等領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)圖像配準或像移測量。該方法具有測量精度高、抗噪聲能力強等特點。 聯(lián)合變換相關(guān)方法的工作過程主要可以分成兩步，即聯(lián)合變換功率譜和功率譜相關(guān)輸出的計算。在進行兩幅圖像配準或像移測量時，首先將參考圖像f；(x，y)和被測圖像ft(x, y)進行空間排布，兩幅圖像的中心位置分別為(-a，0)，(a，0)，如

圖1所示。為表述方便，用三角符號代表兩幅圖像中的共同景物(其中，I為相關(guān)輸入圖像，2為參考圖像，3為被測圖像，實線三角4代表參考圖像中的目標，虛線三角5代表當前圖像中目標的理想位置，實線三角6代表當前圖像中目標的實際位置)，兩幅圖像間沿x、y方向的錯位或像移分別為S X、δ y，則相關(guān)輸入i (X，y)可表示為i (X，y) = fr (X，y~a) +ft (χ+ δ χ, y+a+ δ y)i (χ, y)經(jīng)過一次傅里葉變換后可得到其頻譜函數(shù)T (U，V)T (U，V) = Fr (U，V) exp (_2i π av) +Ftexp {2i π [u δ χ+ (a+ δ y) v]}T (u，v)的功率譜函數(shù)為|r(w，v)|2 = |Fr(M,v)|" +|i^( ，v)|2 + FrF' exp {-2 π[ηδκ + (2α + <§.·')ν)]}+ FtF: exp {2 π( δχ: + (2a + φ)ν] j對|T(u，v) I2進行一次傅里葉逆變換后可得到其相關(guān)輸出為c(x,y) = fr(x,y) fr(x, v) + fr(x,y) ft(x,y) + fr Θ ft* δ(χ-&,ν-2α- + ft fr *δ{χ + Sk, V+ 2a + δν)式中*表示卷積， 表示相關(guān)運算。從上式可見，前兩項為兩幅影像的自相關(guān)項，后兩項為互相關(guān)項。通過對互相關(guān)峰位置的檢測和計算，可以得到兩幅影像間得錯位信息，進而完成圖像配準或像移測量的目的。從上述工作過程可以看到，要利用聯(lián)合變換相關(guān)方法實現(xiàn)兩幅圖像的配準需要將兩幅圖像按照一定的間距排布在一個更大的全零圖像上形成相關(guān)輸入圖像i U，y)，再對該圖像經(jīng)過兩次傅里葉變換計算才能得到測量結(jié)果，這無疑增大的計算量，形成高速測量的瓶頸
發(fā)明內(nèi)容
為了解決背景技術(shù)中存在的上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種在不影響測量性能的基礎上可有效降低聯(lián)合變換相關(guān)方法的計算量、提高測量精度以及測量速度提升的聯(lián)合變換相關(guān)像移測量方法。本發(fā)明的技術(shù)解決方案是本發(fā)明提供了一種聯(lián)合變換相關(guān)像移測量方法，其特殊之處在于所述方法包括以下步驟1)在構(gòu)造參考圖像仁匕7)和被測圖像ft(x，y)時在兩幅圖像之間引入一個固定的錯位量a ；2)參考圖像和被測圖像按照像元強度值或灰度值對應相加，形成相關(guān)輸入圖像i (χ，y)，所述相關(guān)輸入圖像i U，y)的具體表達式是i (X，y) = fr (x, y) +ft [χ+ δ χ, y+ (a+ δ y)]3)對步驟2)所得到的相關(guān)輸入圖像i (X，y)進行傅里葉計算，并對計算結(jié)果模的平方進行傅里葉逆變換后得到其相關(guān)輸出為
權(quán)利要求
1.一種聯(lián)合變換相關(guān)像移測量方法，其特征在于所述方法包括以下步驟 1)在構(gòu)造參考圖像仁(17)和被測圖像ft(x，y)時在兩幅圖像之間引入一個固定的錯位量a ； 2)參考圖像和被測圖像按照像元強度值或灰度值對應相加，形成相關(guān)輸入圖像i (x, y)，所述相關(guān)輸入圖像i (x，y)的具體表達式是
全文摘要
本發(fā)明涉及一種聯(lián)合變換相關(guān)像移測量方法，該方法包括1)在構(gòu)造參考圖像fr(x,y)和被測圖像ft(x,y)時在兩幅圖像之間引入一個固定的錯位量a；2)參考圖像和被測圖像按照像元強度值或灰度值對應相加，形成相關(guān)輸入圖像i(x,y)；3)進行傅里葉計算，并對計算結(jié)果模的平方進行傅里葉逆變換后得到其相關(guān)輸出；4)對互相關(guān)峰位置進行檢測和計算，并對計算結(jié)果扣除固定錯位量a得到兩幅圖像間的實際錯位信息。本發(fā)明提供了一種在不影響測量性能的基礎上可有效降低聯(lián)合變換相關(guān)方法的計算量、提高測量精度以及測量速度提升的聯(lián)合變換相關(guān)像移測量方法。
文檔編號G01B11/00GK102997844SQ20121049343
公開日2013年3月27日 申請日期2012年11月27日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月27日
發(fā)明者易紅偉, 陳茜, 李旭陽, 賀天兵 申請人:中國科學院西安光學精密機械研究所