基于复合Zernike矩相角估计的图像配准.docx

第20卷第5期2012年5月

光学精密工程

OpticsandPrecisionEngineering

Vol.20No.5May.2012

文章编号1004-924X(2012)05-1117-09

基于复合Zernike矩相角估计的图像配准

易盟*,郭宝龙，张旭

(西安电子科技大学智能控制与图像工程研究所，陕西西安710071)

摘要：提出了一种基于复合Zernike矩相角估计的图像配准方法。首先，利用尺度不变检测子Harris-laplace检测图像中的兴趣点作为初始特征点，计算以兴趣点为中心、邻域具有尺度不变性的Zernike矩；提出一种鲁棒的相角估计方法，用于估计两个归一化区域的旋转角度值。然后，利用Zernike矩的幅值和相角信息，通过比较每个兴趣点邻域Zernike矩的相似度提取出初始匹配点。最后，提出一种迭代角度修正算法用于精确估计变换参数，并对输入图像进行几何变换后将两幅图像配准。实验结果表明，该算法可在尺度缩放、任意角度旋转以及噪声等复杂条件下实现图像的高精度配准。当旋转角度误差小于20°时，图像的平均覆盖率达到94.125%,有效降低了误匹配的概率。

关键词：图像配准；兴趣点；尺度不变性；相位和幅值分量；Zernike矩

中图分类号：TP391.41文献标识码：Adoi:10.3788/OPE1117

ImageregistrationbasedoncomplexZernikemomentphaseangleestimation

YIMeng*,GUOBao-long,ZHANGXu

(InstituteofIntelligentControlandImageEngneering,XidianUniversity,Xian710071,China)

*Correspondingauthor,E-mail:yimeng0120@163.com

Abstract:AnimageregistrationmethodbasedoncomplexZernikemomentphaseangleestimationwaspro-posed.Firstly,theHarris-laplaceoperatorwasusedtodetectinterestpointsinanimage,andtheinterestpointswereregardedasinitialfeaturepoints.TheZernikemomentsdefinedonthescalenormalizedinterestpointneighborhoodwerecomputed,andanewrobustestimationmethodforphaseswaspresentedtocomputetherotationanglebetweentwonormalizedregions.Then,themagnitudeandphaseangleinformationofZernikemomentswerecombinedandusedtomeasuretheEuclideandistancebetweentwomatchingregionsFinally,aniterativerefinedanglemethodwasproposedtoestimatetheparametersaccurately,andtheimageregistrationwasfinishedafterthegeometrictransformofinputimages.Theexperimentalresultsshowthattheproposedalgorithmimpletmentsapreciseimageregistrati