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附有限制条件的间接平差的图像配准算法及其应用

樊东昊 朱建军 周璀

樊东昊, 朱建军, 周璀. 附有限制条件的间接平差的图像配准算法及其应用[J]. 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2015, 40(8): 1075-1079. doi: 10.13203/j.whugis20130710
引用本文: 樊东昊, 朱建军, 周璀. 附有限制条件的间接平差的图像配准算法及其应用[J]. 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2015, 40(8): 1075-1079. doi: 10.13203/j.whugis20130710
FAN Donghao, ZHU Jianjun, ZHOU Cui. A Method of Image Registration Binding Adjustment of Indirect Observations with Constraints and Its Application[J]. Geomatics and Information Science of Wuhan University, 2015, 40(8): 1075-1079. doi: 10.13203/j.whugis20130710
Citation: FAN Donghao, ZHU Jianjun, ZHOU Cui. A Method of Image Registration Binding Adjustment of Indirect Observations with Constraints and Its Application[J]. Geomatics and Information Science of Wuhan University, 2015, 40(8): 1075-1079. doi: 10.13203/j.whugis20130710

附有限制条件的间接平差的图像配准算法及其应用

doi: 10.13203/j.whugis20130710
基金项目: 国家973计划资助项目(2013CB733303);国家863计划资助项目(2012AA121301);国家自然科学基金资助项目(41274010,40974007)
详细信息
    作者简介:

    樊东昊,硕士,研究方向为超分辨率图像重建。

    通讯作者: 朱建军,博士,教授,博士生导师。
  • 中图分类号: P237.3;TP391

A Method of Image Registration Binding Adjustment of Indirect Observations with Constraints and Its Application

Funds: The National Key Basic Research and Development Program of China(973Program),No,2013CB733303;The Na-tional High Technology Research and Development Program of China(863Program),No.2012AA121301;The National Natural Science
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    Author Bio:

    FAN Donghao,postgraduate,specializes in super-resolution image reconstruction,

    Corresponding author: ZHU Jianjun,PhD,professor.
  • 摘要: 图像配准是超分辨率图像重建过程中的一个重要步骤。在实际应用中,Keren算法在旋转角度大于6°时存在较大的配准误差,且其计算复杂度随着图像平移量增大将增长数倍;Vandewalle算法在角度配准中存在一定的优势,但整体配准精度不如Keren算法。针对两种配准算法存在的问题,利用测量平差中附有限制条件的间接平差原理,提出一种改进算法。利用Vandewalle算法解算出图像间的旋转参数和平移参数,将旋转参数作为Keren算法参数的限制条件,并以平移参数作为初始值,代入Keren配准公式中,依据附有限制条件的间接平差原理,迭代求出平移参数的改正值。研究表明,该算法成功避免了大角度旋转情况下Keren算法因角度的泰勒级数展开所带来的误差,提高了配准精度,且具有更好的重建效果。
  • [1] Vandewalle P,Süsstrunk S,Vetterli M.SupperResolution Images Reconstructed from Aliased Ima-ges[C].SPIE/IS&T Visual Communication and Im-age Processing Conference,Lugano,Switzerland,2003[2] Keren D,Peleg S,Brada R.Image Sequence En-hancement Using Sub-pixel Displacements[C].Computer Vision and Pattern Recognition,Ann Ar-bor Mich,USA,1988[3] Fan Chong,Gong Jianya,Zhu Jianjun.POCS Su-per-resolution Sequence Image Reconstruction Basedon Improvement Approach of Keren RegistrationMethod[J].Computer Engineering and Applica-tions,2006,36:28-31(范冲,龚健雅,朱建军.基于Keren改进配准算法的POCS超分辨率重建[J].计算机工程与应用,2006,36:28-31)[4] Zhi Yuan,Ahrary A,Yan Peimin.Image Registra-tion Based on Genetic Algorithm and Weighted Fea-ture Correspondences[C].The 13th IEEE Interna-tional Symposium on Consumer Electronics,Kyoto,Japan,2009[5] Vandewalle P,Ecole P,Sbaiz L,et al.Super-reso-lution from Unregistered and Totally Aliased Sig- nals Using Subspace Methods[J].Signal Process-ing,2007,55(7):3 687-3 703[6] Lin Hui,Liang Liang,Du Peijun,et al.ImageRegistration Based on Fourier-Mellin Transform [J].Geomatics and Information Science of WuhanUniversity,2012,37(6):649-652(林卉,梁亮,杜培军,等.利用Fourier-Mellin变换的遥感图像自动配准[J].武汉大学学报·信息科学版,2012,37(6):649-652)[7] Ma Jun,Jing Weili,Fan Chong.Papoulis-gerch-berg Super-resolution Reconstruction Based on Im-provement Approach of Keren Registration Method [J].Bulletin of Surveying and Mapping,2007,12:14-17(马俊,景维立,范冲.一种基于改进Keren空域配准方法的Papoulis-Gerchberg超分辨重建[J].测绘通报,2007,12:14-17) 第40卷第8期樊东昊等:附有限制条件的间接平差的图像配准算法及其应用1079[8] Li Yanhu.Research on Sub-pixel Image Registra-tion Methods with Noise[D].Chengdu:SouthwestJiaotong University,2005(李彦虎.亚像素噪声图像配准方法研究[D].成都:西南交通大学,2010)[9] Fan Chong,Gong Jianya,Zhu Jianjun,et al.AnImprovement Approach Based on Keren Sub PixelRegistration Method[C].The 8th International Con-ference on Signal Processing,IEEE,Beijing,2006[10] Li Xiangguo,Ma Xiaochuan.Image Registration Basedon Phase-correlation and Keren Algorithm[J].Micro-computer Applications,2009,30(11):19-13(李相国,马晓川.基于相位相关与Keren算法的图像配准[J].微计算机应用,2009,30(11):19-23)[11] Fan Chong,Gong Jianya,Zhu Jianjun.POCS Super-resolution Sequence Image Reconstruction Based onImage Registration Excluded Aliased Frequency Do-main[J].ACTA GEODAETICA et CARTO-GRAPHICA SinICA,2006,35(4):358-363(范冲,龚健雅,朱建军.一种基于去混叠影像配准方法的POCS超分辨序列图像重建[J].测绘学报,2006,35(4):358-363)[12] Tsai R Y,Huang T S.Multiframe Image Restora-tion and Registration[J].Advances in ComputerVision and Image Processing,1984,1:101-106
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    [3] 黄攀, 唐劲松, 钟何平, 徐魁.  基于有理函数曲面拟合的InSAS复图像配准新方法 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2019, 44(4): 601-607. doi: 10.13203/j.whugis20170167
    [4] 鹿璇, 汪鼎文, 石文轩.  利用在线字典学习实现图像超分辨率重建的算法 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2018, 43(5): 719-725. doi: 10.13203/j.whugis20150753
    [5] 王峰, 尤红建, 傅兴玉.  应用于SAR图像配准的自适应SIFT特征均匀分布算法 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2015, 40(2): 159-163.
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    [7] 陈王丽, 孙涛, 陈喆3马国锐, 秦前清.  利用光流配准进行嫦娥一号CCD多视影像超分辨率重建 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2014, 39(9): 1103-1108. doi: 10.13203/j.whugis20130289
    [8] 闫利, 胡修兵, 陈长军, 马振玲.  多模态图像配准的梯度一致性算子 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2013, 38(8): 969-972.
    [9] 林卉, 梁亮, 杜培军, 孙华生.  利用Fourier-Mellin变换的遥感图像自动配准 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2012, 37(6): 649-652.
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出版历程
  • 收稿日期:  2013-11-26
  • 修回日期:  2015-08-05
  • 刊出日期:  2015-08-05

附有限制条件的间接平差的图像配准算法及其应用

doi: 10.13203/j.whugis20130710
    基金项目:  国家973计划资助项目(2013CB733303);国家863计划资助项目(2012AA121301);国家自然科学基金资助项目(41274010,40974007)
    作者简介:

    樊东昊,硕士,研究方向为超分辨率图像重建。

    通讯作者: 朱建军,博士,教授,博士生导师。
  • 中图分类号: P237.3;TP391

摘要: 图像配准是超分辨率图像重建过程中的一个重要步骤。在实际应用中,Keren算法在旋转角度大于6°时存在较大的配准误差,且其计算复杂度随着图像平移量增大将增长数倍;Vandewalle算法在角度配准中存在一定的优势,但整体配准精度不如Keren算法。针对两种配准算法存在的问题,利用测量平差中附有限制条件的间接平差原理,提出一种改进算法。利用Vandewalle算法解算出图像间的旋转参数和平移参数,将旋转参数作为Keren算法参数的限制条件,并以平移参数作为初始值,代入Keren配准公式中,依据附有限制条件的间接平差原理,迭代求出平移参数的改正值。研究表明,该算法成功避免了大角度旋转情况下Keren算法因角度的泰勒级数展开所带来的误差,提高了配准精度,且具有更好的重建效果。

English Abstract

樊东昊, 朱建军, 周璀. 附有限制条件的间接平差的图像配准算法及其应用[J]. 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2015, 40(8): 1075-1079. doi: 10.13203/j.whugis20130710
引用本文: 樊东昊, 朱建军, 周璀. 附有限制条件的间接平差的图像配准算法及其应用[J]. 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2015, 40(8): 1075-1079. doi: 10.13203/j.whugis20130710
FAN Donghao, ZHU Jianjun, ZHOU Cui. A Method of Image Registration Binding Adjustment of Indirect Observations with Constraints and Its Application[J]. Geomatics and Information Science of Wuhan University, 2015, 40(8): 1075-1079. doi: 10.13203/j.whugis20130710
Citation: FAN Donghao, ZHU Jianjun, ZHOU Cui. A Method of Image Registration Binding Adjustment of Indirect Observations with Constraints and Its Application[J]. Geomatics and Information Science of Wuhan University, 2015, 40(8): 1075-1079. doi: 10.13203/j.whugis20130710
参考文献 (1)

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