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一种基于卷积神经网络的图像配准方法技术

技术编号:20727301 阅读:36 留言:0更新日期:2019-03-30 18:15
本发明专利技术公开了一种基于卷积神经网络的图像配准方法,所述方法包括以下步骤:利用VGG‑16卷积网络对参考图像、移动图像分别提取特征点,以此生成参考特征点集以及移动特征点集;当特征点的距离矩阵同时满足第一、第二约束条件时,执行预匹配操作,即所述参考特征点集中的特征点x、与所述移动特征点集中的特征点y是匹配点;设置某一阈值,结合迭代对预匹配后的特征点进行动态的内点选择,筛选出最终的特征点,并获取先验概率矩阵;根据先验概率矩阵、EM算法寻找最优参数,实现图像配准。本发明专利技术在特征点匹配时通过动态内点选择动态地逐步增加内点,提高了配准准确率。

【技术实现步骤摘要】
一种基于卷积神经网络的图像配准方法
本专利技术涉及图像处理
,尤其涉及一种基于卷积神经网络的图像配准方法。
技术介绍
图像配准是图像处理领域的重要任务之一,也是图像融合的基础。由于图像配准的数据来自于不同的拍摄时间,不同的角度或者不同的物理设备等等,如何选取稳定的特征点并将其正确地匹配成为配准的关键问题。目前传统的尺度不变特征变换(SIFT)检测算法以及在此基础上的一些改进算法,已经能基本实现特征点的选取,但对于多时相或者多模态的图像配准,因其表面存在较大的差异,SIFT算法可能产生诸多外点,甚至检测不到足够的特征点,因此限制了图像配准的应用。目前深度学习的应用遍及各种领域并取得了卓越的成绩。尤其在图像处理方面,卷积神经网络通过学习能够提取大量稳健的特征点。但是在特征点匹配方面,神经网络只能产生有限的,恒定数量的变换参数,不能纠正复杂的失真。
技术实现思路
本专利技术提供了一种基于卷积神经网络的图像配准方法,本专利技术在图片有较大差异的情况下能够提取足够多的特征点,在特征点匹配时通过动态内点选择动态地逐步增加内点,提高了配准准确率,详见下文描述:一种基于卷积神经网络的图像配准方法,本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于卷积神经网络的图像配准方法,其特征在于,所述方法包括以下步骤:利用VGG‑16卷积网络对参考图像、移动图像分别提取特征点,以此生成参考特征点集以及移动特征点集;当特征点的距离矩阵同时满足第一、第二约束条件时,执行预匹配操作,即所述参考特征点集中的特征点x、与所述移动特征点集中的特征点y是匹配点;设置某一阈值,结合迭代对预匹配后的特征点进行动态的内点选择,筛选出最终的特征点,并获取先验概率矩阵;根据先验概率矩阵、EM算法寻找最优参数,实现图像配准。

【技术特征摘要】
1.一种基于卷积神经网络的图像配准方法,其特征在于,所述方法包括以下步骤:利用VGG-16卷积网络对参考图像、移动图像分别提取特征点,以此生成参考特征点集以及移动特征点集;当特征点的距离矩阵同时满足第一、第二约束条件时,执行预匹配操作,即所述参考特征点集中的特征点x、与所述移动特征点集中的特征点y是匹配点;设置某一阈值,结合迭代对预匹配后的特征点进行动态的内点选择,筛选出最终的特征点,并获取先验概率矩阵;根据先验概率矩阵、EM算法寻找最优参数,实现图像配准。2.根据权利要求1所述的一种基于卷积神经网络的图像配准方法,其特征在于,所述特征点的距离矩阵具体为:三个距离的加权和,即:其中,每个距离均为对应的特征描述子的欧式距离:di(x,y)=Euclidean-distance(Di(x),Di(y))式中,Euclidean-distance为欧式距离;Di(x)为特征点x的特征描述子;Di(y)为特征点y的特征描述子。3.根据权利要求2所述的一种基于卷积神经网络的图像配准方法,其特征在于,第一约束条件:距离矩阵d(x,y)是所有d(·,y)里面的最小值,d(·,y)表示对于某一特征点y,参考特征点集X中的每一个特征x与特征点y之间的距离;第二约束条件:不存在d(z,y),使得d(z,y)<θ·d(x,y),d(z,y)表示特征点z与特征点y之间的距离,θ为匹配阈值,z即移动特征点集Y通过变换后得到的对应点集中的点。4.根据权利要求3所述的一种基于卷积神经网络的图像配准方法,其特征在于,所述设置某一阈值,结合迭代对预匹配后的特征点进行动态的内点选择具体为:初始化时,设置一个较大的阈值使得较多的特征点都能满足内点条件,保留下来,然后较大的阈值减去一个步长δ,作为更新后的阈值,对第一次迭代后的特征点进行进一步地筛选,依次类推。5.根据权利要求1所述的一种基于卷积神经网络的图像配准方法,其特征在于,所述根据先验概率矩阵、EM算法寻找最优参数具体包括...

【专利技术属性】
技术研发人员:吕卫赵薇褚晶辉
申请(专利权)人:天津大学
类型:发明
国别省市:天津,12

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