[发明专利]一种基于边缘提取和互相关的红外多谱段图像配准方法

说明书

本发明公开了一种基于边缘提取和互相关的红外多谱段图像配准方法，其包括以下步骤：步骤1：利用canny边缘提取算子提取待配准图像和基准图像的边缘特征点；步骤2：利用互相关法对由canny算子提取出的边缘特征点集，按照规格格网，分别寻找格网内部相关系数的峰值，找出待配准图像上可能的同名点作为候选匹配点集；步骤3：采用RANSAC随机采样法进行误匹配点的剔除；步骤4：利用匹配点对待匹配图像进行三次多项式拟合变换，得到配准后的图像，统计配准拟合的残差作为配准精度。本发明配准后的多光谱图像合成的彩色图像边界清晰，没有色差，可有效应用于遥感图像解译。

技术领域

本发明属于航空遥感图像处理领域，涉及一种基于边缘提取和互相关的红外多谱段图像配准方法。

背景技术

高分辨率红外多光谱遥感图像数据具有红外谱段成像独特性和唯一性，不同谱段红外图像对同一地物具有不同或者相差较大的灰度响应。对红外多光谱扫描仪多谱段图像进行波段配准，是使扫描仪成像图像实现工程应用的前提。通过对红外谱段图像数据进行配准，能够根据实际生产需要有选择的进行彩色合成，不同组合增强现实不同类型的地物信息以及待识别、解译的地理要素信息，进而在此基础上进行目视解译、目标分类、温度反演等应用级别遥感专题图像的制作，实现红外多光谱图像的实际工程应用。

发明内容

(一)发明目的

本发明的目的是：提供一种基于边缘提取和互相关的红外多谱段图像配准方法，实现红外谱段图像配准。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，本发明提供一种基于边缘提取和互相关的红外多谱段图像配准方法，其包括以下步骤：

步骤1：利用canny边缘提取算子提取待配准图像和基准图像的边缘特征点；

步骤2：利用互相关法对由canny算子提取出的边缘特征点集，按照规格格网，分别寻找格网内部相关系数的峰值，找出待配准图像上可能的同名点作为候选匹配点集；

步骤3：采用RANSAC随机采样法进行误匹配点的剔除；

步骤4：利用匹配点对待匹配图像进行三次多项式拟合变换，得到配准后的图像，统计配准拟合的残差作为配准精度。

其中，所述步骤1中，利用canny边缘提取算子进行边缘提取的过程为：首先利用高斯滤波器对待配准图像和基准图像进行平滑滤波；然后计算两幅图像的梯度幅值图像和角度图像，并对两幅梯度幅值图像应用非最大抑制；最后用双阈值处理和连接分析来检测并连接边缘。

其中，所述步骤2中，对待配准图像和基准图像进行边界扩展，对扩展后的待配准图像和基准图像进行格网分割，格网交点作为互相关计算的中心点；最后，以待配准图像的格网交点为中心，以其邻域作为互相关计算图像模版，与基准图像相对应的中心点邻域进行多组图像的互相关计算，取互相关计算结果的极大值，此时对应位置的中心处即为与待配准图像相应格网中心点的同名匹配点。

其中，所述步骤2中，对待配准图像和基准图像采用镜像扩展方式进行边界扩展。

其中，所述步骤2中，互相关计算采用公式(1)进行：

f、t分别表示待配准图像和基准图像对应位置的灰度值，M、N为图像行数、列数，i、j为图像像素位置，u、v表示待配准图像和基准图像的相对位置关系。