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1. CN104318568 - 一种图像配准的方法和系统

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[ ZH ]

权利要求书

1.一种图像配准的方法,其特征在于,所述方法包括:
获取待配准图像和参考图像;
对所述待配准图像和参考图像进行形态学处理,将所述待配准图像分为多个大小相同的待配准子图像,将所述参考图像分为多个大小相同的参考子图像;
从所述参考子图像中确定起始参考子图像,根据所述起始参考子图像设定参考模板,将所述参考模板与所述待配准子图像进行配准,根据所述配准的结果获取起始偏移量;
根据所述起始偏移量配准起始待配准子图像,并通过二分法确定经过所述配准的起始待配准子图像是否包含局部偏移量,如果包含则获取所述局部偏移量;
根据所述起始偏移量和/或局部偏移量配准所述待配准图像。

2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述对所述待配准图像和参考图像进行形态学处理的步骤,包括:
对所述待配准图像和参考图像进行降分辨率处理;
通过Canny算子分别对所述经过降分辨率处理的待配准图像和参考图像进行边缘提取,获取第一边缘图和第二边缘图,所述第一边缘图为待配准图像的边缘图,所述第二边缘图为所述参考图像的边缘图;
分别对所述第一边缘图和所述第二边缘图进行形态学膨胀,获取第一膨胀边缘图和第二膨胀边缘图;
在宽度方向分别对所述第一膨胀边缘图和所述第二膨胀边缘图进行投影,获取第一峰值和第二峰值,所述第一峰值为第一边缘图的投影直方图的峰值,所述第二峰值为第二边缘图的投影直方图的峰值;
获取所述第一峰值和所述第二峰值的差值,并以所述差值的大小为单位对所述待配准图像和所述参考图像进行分段,每段待配准图像为待配准子图像,每段参考图像为参考子图像。

3.如权利要求2所述的方法,其特征在于,在所述通过Canny算子分别对所述经过降分辨率处理的待配准图像和参考图像进行边缘提取的步骤之前,对所述待配准图像和参考图像进行降分辨率处理的步骤之后,所述方法还包括以下步骤:
分别对所述经过降分辨率处理的待配准图像和参考图像进行平滑处理。

4.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述从所述参考子图像中确定一个起始参考子图像,根据所述起始参考子图像设定参考模板,将所述参考模板与所述待配准子图像进行配准,根据所述配准的结果确定起始偏移量的步骤,包括:
从参考子图像中确定一个起始参考子图像;
根据所述起始参考子图像设定参考模板,所述参考模板为所述起始参考子图像的整体或所述起始参考子图像的部分;
将所述参考模板在所述待配准子图像中进行滑动配准,根据参考模板与待配准子图像的像素值确定参考模板与待配准子图像的信息相似度;
获取起始待配准子图像,将所述起始待配准子图像的坐标与所述起始参考子图像的坐标的差值确定为起始偏移量,所述起始待配准子图像为所述信息相似度与所述起始参考子图像最相似的待配准子图像。

5.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述根据所述起始偏移量和/或局部偏移量配准所述待配准图像的步骤,包括:
如果起始参考子图像与起始待配准子图像不包含局部偏移量,则根据起始偏移量配准待配准图像;或者,
如果起始参考子图像与起始待配准子图像包含局部偏移量,则根据起始偏移量与局部偏移量的和配准待配准图像。

6.一种图像配准的系统,其特征在于,所述系统包括:
图像获取单元,用于获取待配准图像和参考图像;
形态学处理单元,用于对所述图像获取单元获取的待配准图像和参考图像进行形态学处理,将所述待配准图像分为多个大小相同的待配准子图像,将所述参考图像分为多个大小相同的参考子图像;
起始偏移量获取单元,用于从所述形态学处理单元获取的参考子图像中确定起始参考子图像,根据所述起始参考子图像设定参考模板,将所述参考模板与所述待配准子图像进行配准,根据所述配准的结果获取起始偏移量;
局部偏移量确定单元,用于根据所述起始偏移量获取单元获取的起始偏移量配准起始待配准子图像,并通过二分法确定经过所述配准的起始待配准子图像是否包含局部偏移量,如果包含则获取所述局部偏移量;
配准单元,用于根据所述起始偏移量获取单元获取的起始偏移量和/或局部偏移量确定单元确定的局部偏移量配准所述待配准图像。

7.如权利要求6所述的系统,其特征在于,所述形态学处理单元,包括:
降分辨率子单元,用于对所述待配准图像和参考图像进行降分辨率处理;
边缘提取子单元,用于通过Canny算子对经过所述降分辨率子单元降分辨率处理的待配准图像和参考图像进行边缘提取,获取第一边缘图和第二边缘图,所述第一边缘图为待配准图像的边缘图,所述第二边缘图为所述参考图像的边缘图;
膨胀子单元,用于对所述边缘提取子单元获取的第一边缘图和所述第二边缘图进行形态学膨胀,获取第一膨胀边缘图和第二膨胀边缘图;
投影子单元,用于在宽度方向对所述膨胀子单元获取的第一膨胀边缘图和第二膨胀边缘图进行投影,获取第一峰值和第二峰值,所述第一峰值为第一边缘图的投影直方图的峰值,所述第二峰值为第二边缘图的投影直方图的峰值;
分段子单元,用于获取所述投影子单元获取的第一峰值和所述第二峰值的差值,并以所述差值的大小为单位对所述待配准图像和所述参考图像进行分段,每段待配准图像为待配准子图像,每段参考图像为参考子图像。

8.如权利要求7所述的系统,其特征在于,在所述边缘提取子单元获取第一边缘图和第二边缘图之前,降分辨率子单元降分辨率处理之前,所述系统还包括:
平滑处理子单元,用于对所述经过降分辨率处理的待配准图像和参考图像进行平滑处理。

9.如权利要求6所述的系统,其特征在于,所述起始偏移量获取子单元,包括:
起始参考子图像确定子单元,用于从参考子图像中确定一个起始参考子图像;
参考模板确定子单元,用于根据所述起始参考子图像确定子单元确定的起始参考子图像设定参考模板,所述参考模板为所述起始参考子图像的整体或所述起始参考子图像的部分;
信息相似度确定子单元,用于将所述参考模板确定子单元确定的参考模板在所述待配准子图像中进行滑动配准,根据参考模板与待配准子图像的像素值确定参考模板与待配准子图像的信息相似度;
起始偏移量确定子单元,用于获取起始待配准子图像,将所述起始待配准子图像的坐标与所述起始参考子图像的坐标的差值确定为起始偏移量,所述起始待配准子图像为所述信息相似度确定子单元确定信息相似度与所述起始参考子图像最相似的待配准子图像。

10.如权利要求6所述的系统,其特征在于,所述配准单元,包括:
起始偏移量配准子单元,用于如果起始参考子图像与起始待配准子图像不包含局部偏移量,则根据起始偏移量配准待配准图像;
起始偏移量和局部偏移量配准子单元,用于如果起始参考子图像与起始待配准子图像包含局部偏移量,则根据起始偏移量与局部偏移量的和配准待配准图像。