基于線段匹配的多光譜圖像配準的方法及裝置的制造方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及通信技術領域，尤其涉及一種基于線段匹配的多光譜圖像配準的方法 及裝置。
【背景技術】
[0002] 圖像配準（Image registration)是指依據一些相似性度量決定圖像間的變換參 數，使從不同探測器、不同視角、不同時間獲取的同一場景的兩幅或多幅圖像，變換到同一 坐標系下，在像素層上得到最佳匹配的過程，它是圖像融合、目標識別、目標變化檢測、計算 機視覺等過程的一個重要前期步驟，在軍事、遙感、醫學等領域有著廣泛的應用。
[0003] 現有的一種圖像配準方法是采用尺度不變特征轉換（Scale-invariant feature transform，SIFT)方法，具體步驟如下：首先生成圖像尺度空間，然后檢測尺度空間中的局 部極值點，再通過剔除局部極值點中的低對比度點和邊緣響應點，得到特征點；對特征點進 行描述時，對以特征點為中心的區域進行梯度方向直方圖統計，得到特征點的方向分配，并 生成特征描述子；最后通過特征描述子尋找圖像之間匹配的特征點對，然后通過匹配的特 征點對得到圖像空間坐標變換參數，最后根據坐標變換參數進行圖像配準。
[0004] 但是上述方法用于多光譜圖像配準時，由于多光譜圖像的內容比較復雜，而且像 素值之間沒有對應關系，紋理結構信息有很大差別。因而，根據上述方法確定出的特征點不 穩定，不具有代表性，通過特征點進行配準會導致配準的準確度較低。
【發明內容】
[0005] 本發明提供一種基于線段匹配的多光譜圖像配準的方法及裝置，以解決現有技術 中配準的準確度較低的的問題。
[0006] 第一方面，本發明實施例提供一種基于線段匹配的多光譜圖像配準的方法，包 括：
[0007] 獲取待配準多光譜圖像中多組相交的線段對的第一交點，并獲取參考多光譜圖像 中多組相交的線段對的第二交點；
[0008] 確定所述參考多光譜圖像上與所述第一交點預匹配的多個第二交點；
[0009] 對所述第二交點與所述第一交點進行特征點匹配，確定所述參考多光譜圖像上與 所述第一交點匹配的第二交點；
[0010] 根據所述第一交點以及與所述第一交點匹配的第二交點，確定坐標變換參數；
[0011] 根據所述坐標變換參數對所述待配準多光譜圖像和所述參考多光譜圖像進行配 準。
[0012] 可選地，所述獲取待配準多光譜圖像中多組相交的線段對的第一交點之前，包 括：
[0013] 確定所述待配準多光譜圖像的邊緣點；
[0014] 將間隔預設距離的所述邊緣點連接形成線段；
[0015] 計算相鄰線段的夾角，若所述夾角小于預設的角度閾值，則保留所述相鄰線段；若 大于或等于所述預設的角度閾值，則刪除所述相鄰線段的交點，連接所述相鄰線段的另一 個端點形成新的線段；
[0016] 根據所述線段獲取所述多組相交的線段對。
[0017] 可選地，所述獲取參考多光譜圖像中多組相交的線段對的第二交點之前，包括：
[0018] 確定所述參考多光譜圖像的邊緣點；
[0019] 將間隔預設距離的所述邊緣點連接形成線段；
[0020] 計算相鄰線段的夾角，若所述夾角小于預設的角度閾值，則保留所述相鄰線段；若 大于或等于所述預設的角度閾值，則刪除所述相鄰線段的交點，連接所述相鄰線段的另一 個端點形成新的線段；
[0021] 根據所述線段獲取所述多組相交的線段對。
[0022] 可選地，所述確定所述參考多光譜圖像上與所述第一交點預匹配的多個第二交 點，包括：
[0023] 分別對所述第一交點和所述第二交點計算邊緣方向直方圖E0H描述符；
[0024] 計算所述第一交點的E0H描述符與所述第二交點的E0H描述符之間的歐氏距離；
[0025] 若所述歐氏距離小于預設的第一距離閾值，則確定所述第二交點為與所述第一交 點預匹配的第二交點。
[0026] 可選地，所述對所述第二交點與所述第一交點進行特征點匹配之前，包括：
[0027] 在所述第二交點所在的線段上，在所述第二交點的兩側依次間隔預設距離選取第 一特征點；
[0028] 在所述第一交點所在的線段上，在所述第一交點的兩側依次間隔所述預設距離選 取第二特征點；所述第二交點所在的線段與所述第一交點所在的線段方向一致。
[0029] 可選地，所述在所述第二交點的兩側依次間隔預設距離選取第一特征點，具體包 括：
[0030] 在所述第二交點的兩側選取線段上的交點為所述第一特征點；
[0031] 所述在所述第一交點的兩側依次間隔所述預設距離選取第二特征點，具體包括：
[0032] 在所述第一交點的兩側選取線段上的交點為所述第二特征點。
[0033] 可選地，對所述第二交點與所述第一交點進行特征點匹配，確定所述參考多光譜 圖像上與所述第一交點匹配的第二交點，包括：
[0034] 分別對所述第一特征點和所述第二特征點計算E0H描述符；
[0035] 計算所述第一特征點的E0H描述符與所述第二特征點的E0H描述符之間的歐氏距 離；所述第一特征點與所述第二特征點的位置對應；
[0036] 若有超過預設數量閾值的所述歐氏距離小于預設的第二距離閾值，則確定所述第 二交點為與所述第一交點匹配的第二交點；所述第二距離閾值小于所述第一距離閾值。
[0037] 可選地，所述根據所述第一交點以及與所述第一交點匹配的第二交點，確定坐標 變換參數，包括：
[0038] 根據如下的公式（1)確定坐標變換矩陣H，將所述坐標變換矩陣H作為坐標變換參 數；
[0039]
JC' X
[0040] 其中，/為所述第二交點的坐標；_y為所述第一交點的坐標；坐標變換矩陣 1」 卜
[0041] 可選地，所述根據所述坐標變換參數對所述待配準多光譜圖像和所述參考多光譜 圖像進行配準，包括：
[0042] 將所述待配準多光譜圖像中的像素點的坐標與所述坐標變換矩陣相乘，使得所述 待配準多光譜圖像變換到與所述參考多光譜圖像相同的坐標系下。
[0043] 第二方面，本發明實施例提供一種基于線段匹配的多光譜圖像配準的裝置，包 括：
[0044] 獲取模塊，用于獲取待配準多光譜圖像中多組相交的線段對的第一交點，并獲取 參考多光譜圖像中多組相交的線段對的第二交點；
[0045] 確定模塊，用于確定所述參考多光譜圖像上與所述第一交點預匹配的多個第二交 占.
[0046] 所述確定模塊，還用于對所述第二交點與所述第一交點進行特征點匹配，確定所 述參考多光譜圖像上與所述第一交點匹配的第二交點；所述第二交點所在的線段與所述第 一交點所在的線段方向一致；
[0047] 所述確定模塊，還用于根據所述第一交點以及與所述第一交點匹配的第二交點， 確定坐標變換參數；
[0048] 處理模塊，用于根據所述坐標變換參數對所述待配準多光譜圖像和所述參考多光 譜圖像進行配準。
[0049] 本發明提供的基于線段匹配的多光譜圖像配準的方法及裝置，通過獲取待配準多 光譜圖像和參考多光譜圖像中多組相交的線段對的交點，將線段的交點作為特征點進行預 匹配，并將預匹配出的第二交點和第一交點進行進一步匹配，最終確定匹配的交點對，并根 據確定出的匹配的交點對確定坐標變換參數，最后根據所述坐標變換參數對所述待配準多 光譜圖像和所述參考多光譜圖像進行配準，與現有技術相比，由于線段特征在多光譜圖像 中具有更好的穩定性，因此選擇線段的交點作為特征點進行匹配提高了多光譜圖像配準的 準確度。
【附圖說明】
[0050] 為了更清楚地說明本發明或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術 描述中所需要使用的附圖作一簡單地介紹，顯而易見地，下