[发明专利]一种基于改进光流场模型的图像配准方法

权利要求书

1.一种基于改进光流场模型的图像配准方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

构建由数据项、各向异性正则项、非局部平滑项构成的光流场模型的能量函数；

通过最小化能量函数求解位移场，对金字塔的每一层图像求位移场，且每一层的位移场作为下一层的初始位移场，直到获得最终的位移场；

根据获得的最终位移场，对待配准图像进行变化插值，获得最终的配准图像，实现配准；

所述各向异性正则项具体为：

式中，α_g代表全局平滑因子，α_l代表局部平滑因子；是关于图像梯度的单调递减函数；β，k为正常数，可用于控制光流的扩散速率，分别为u,v的梯度；

X＝(x,y)^T代表图像空间域Ω中的某点，为惩罚函数，ε＝0.001，u和v分别为光流水平位移与垂直位移。

2.根据权利要求1所述的一种基于改进光流场模型的图像配准方法，其特征在于，所述非局部平滑项具体为：

式中，N∈Ω代表邻域空间，与是像素点(i,j)处的位移场，与是像素点(i,j)邻域的位移场。

3.根据权利要求2所述的一种基于改进光流场模型的图像配准方法，其特征在于，所述w_i,j,i',j'为权函数：

式中：I(X_i,j)与I(X_i',j')分别为(i,j)与(i',j')处像素点的灰度向量，W(X_i,j)与W(X_i',j')分别为(i,j)与(i',j')处像素点的位移场向量，i′与j′分别为(i,j)处像素点的邻域像素点的横坐标与纵坐标，∝表示成正比，σ₁、σ₂以及σ₃均为预设值。

4.根据权利要求1所述的一种基于改进光流场模型的图像配准方法，其特征在于，所述能量函数具体为：

E(W)＝E_D(W)+E_S(W)+γE_nl(W)

式中，E_D(W)为数据项，E_S(W)为各向异性正则项，E_nl(W)是非局部平滑项，γ是非局部平滑项的权重系数。