一种基于二次配准的水对空成像畸变校正算法制造技术

本发明专利技术提供一种基于二次配准的水对空成像畸变校正算法，采用两次图像配准算法估测图像畸变矩阵，在第一次图像配准校正算法中，基准图像仍然采用图像序列的均值图像。在第二次图像配准算法中，本发明专利技术提出一种块搜索算法获得基准图像，即是把第一次配准算法中获得的图像序列均值图像等分成多块，然后每一块图像在图像序列中搜寻最相似图像，这可以获得更加清晰的基准图像。两次图像配准算法均采用B‑spline非刚性图像配准算法。在估计畸变矩阵之后，可以基于2D插值来恢复畸变的图像序列。本发明专利技术在实现图像畸变的同时，较现有算法对畸变图像恢复质量进一步提高，可以实现各种波形扰动下产生的畸变图像的恢复。

【技术实现步骤摘要】
一种基于二次配准的水对空成像畸变校正算法
本专利技术涉及一种基于二次配准的水对空成像畸变校正算法，属于图像畸变校正的
，尤其涉及非刚性图像畸变校正领域。
技术介绍
水下对空成像技术在水下潜水艇上浮通道安全监视、潜艇对海面和空域的预警、海洋环境监测及水文波浪预报等领域具有广泛的应用。在诸多水下作业情况下，往往需要及时了解海面上的环境以及被观测目标的信息等，在一般情况下，当潜艇在上浮或靠岸的过程中，在没伸出潜望镜之前，通常无法感知到其正上方是否存在船只、障碍物等物体，这一缺陷就会造成潜艇及其潜望镜与其上方物体发生碰撞，引发事故。基于水下对空的视觉观测系统可以保证潜艇在上浮过程中的安全运行，以合理安排部署其上浮作业，最大程度上的避免和减少与海面上船舶、障碍物等碰撞的可能。对于水对空成像图像畸变矫正技术的研究，其技术核心主要集中在图像处理算法上，以提取有用信息重构海、空场景，最终达到复原图像的目的。考虑到波面估测的困难性，我们从畸变视频序列中分析图像畸变矩阵，然后进行图像的矫正。水下对空成像技术是水下视觉系统的一种特殊形式，通常所本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于二次配准的水对空成像畸变校正算法，其特征在于：步骤如下：/n步骤一、在第一次图像配准校正算法中，基准图像采用图像序列的均值图像；/n步骤二、图像配准采用非刚性的B-spline图像配准方法估测图像畸变矩阵，根据最后获得畸变矩阵基于2D插值来恢复畸变的图像序列；/n步骤三、采用多次迭代图像畸变矩阵估测和图像序列恢复，结束迭代后，计算图像输出的图像序列均值作为第二次配准的输入；/n步骤四、将第一次配准算法中获得的图像序列均值图像等分成多块，然后每一块图像在图像序列中搜寻最相似图像；/n步骤五：第二次图像配准算法采用一种非刚性的B-spline图像配准方法估测图像畸变矩阵，采用多次迭代配...

【技术特征摘要】
1.一种基于二次配准的水对空成像畸变校正算法，其特征在于：步骤如下：
步骤一、在第一次图像配准校正算法中，基准图像采用图像序列的均值图像；
步骤二、图像配准采用非刚性的B-spline图像配准方法估测图像畸变矩阵，根据最后获得畸变矩阵基于2D插值来恢复畸变的图像序列；
步骤三、采用多次迭代图像畸变矩阵估测和图像序列恢复，结束迭代后，计算图像输出的图像序列均值作为第二次配准的输入；
步骤四、将第一次配准算法中获得的图像序列均值图像等分成多块，然后每一块图像在图像序列中搜寻最相似图像；
步骤五：第二次图像配准算法采用一种非刚性的B-spline图像配准方法估测图像畸变矩阵，采用多次迭代配准算法优化畸变矩阵，根据最后获得畸变矩阵基于2D插值来恢复畸变的图像序列。


2.根据权利要求1所述的一种基于二次配准的水对空成像畸变校正算法，其特征在于：步骤二中的B-spline的变换向量Γ(x,y)为：



式中，Φi,j是变换向量的控制点，和Bm和Bl是标准B-spline的基准函数，分别为...

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡成涛，孟海洋，王峰，乔人杰，
申请(专利权)人：哈尔滨工程大学，
类型：发明
国别省市：黑龙;23