[发明专利]分孔径偏振相机的图像配准方法

说明书

一种分孔径偏振相机的图像配准方法，由获取偏振子图像、偏振子图像粗配准、提取偏振子图像特征点、确定偏振子图像内点数目、获取偏振子图像的最优配准系数、完成偏振图像配准步骤组成。本发明采用对偏振子图像进行粗配准，减少了提取偏振子图像特征点时的计算量，通过遍历特征点确定偏振子图像内点数目最多时的最优配准系数，完成了偏振子图像之间高精度、快速度、全自动配准，解决了分孔径偏振子图像之间存在位置偏差的技术问题，提升了使用分孔径偏振相机进行偏振成像时的图像质量，可在分孔径偏振相机偏振成像技术领域推广用用。

技术领域

本发明属于图像配准技术领域，具体涉及到一种分孔径偏振相机的图像配准方法。

背景技术

偏振成像技术能够从复杂背景中突出场景目标的细节信息，可显著提升恶劣天气条件下的图像质量，在去除伪装与穿烟去雾成像等方面具有广泛的应用。为了满足不同的需求，多种类型的偏振成像系统被研制开发出来。与分时偏振成像系统、分振幅偏振成像系统和分焦平面偏振成像系统相比，分孔径偏振成像系统具有结构小巧紧凑、易于实现且成本较低、能够同时获取场景全偏振信息的优点。然而，即使分孔径偏振相机经过人为调整与装配后可以达到较好的使用状态，但获取的偏振子图像之间依然不可避免地存在位置偏差。

在偏振成像技术领域，分孔径偏振相机的广泛应用需解决的技术问题是提供一种精度高、速度快、全自动的分孔径偏振相机的图像配准方法。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于克服上述现有技术的缺点，提供一种精度高、速度快、全自动的分孔径偏振相机的图像配准方法。

解决上述技术问题所采用的技术方案是由下述步骤组成：

(1)获取偏振子图像

用分孔径偏振相机拍摄目标，获取原始帧图像，将原始帧图像裁切为四幅偏振子图像，选取四幅偏振子图像中的任意一幅偏振子图像作为参考偏振子图像，其余三幅偏振子图像作为待配准偏振子图像。

(2)偏振子图像粗配准

按式(1)确定参考偏振子图像的傅里叶变换F(ω_x,ω_y)：

F(ω_x,ω_y)＝F{f(x,y)} (1)

其中，f(x,y)为坐标(x,y)的参考偏振子图像，F{}表示取傅里叶变换。

按式(2)确定待配准偏振子图像的傅里叶变换G(ω_x,ω_y)：

G(ω_x,ω_y(＝F{g(x,y)} (2)

其中，g(x,y)为坐标(x,y)的待配准偏振子图像。

按式(3)确定冲激函数δ(x-dx,y-dy)：

其中，dx为待配准偏振子图像在水平方向的位移量，dy为待配准偏振子图像在垂直方向的位移量，F^-1{}为逆傅里叶变换，F^*(ω_x,ω_y)为F(ω_x,ω_y)的复共轭。

按式(4)确定粗配准偏振子图像的坐标(x′,y′)：

其中，(x₀,y₀)为待配准偏振子图像的坐标。

按式(5)确定粗配准偏振子图像I_rough(x₀,y₀)：