多波束与侧扫声纳图像的多尺度迭代自适应配准方法技术

多波束与侧扫声纳图像的多尺度迭代自适应配准方法，属于多波束与侧扫声纳数据融合研究领域。本发明专利技术主要针对目前多波束与侧扫声纳图像配准方法未顾及图像形变细节信息，存在局部纹理失真的问题，提出了结合小波变换、仿射变换和Demons配准算法的多尺度迭代自适应配准方法。利用小波变换提取侧扫声纳图像低频信息并重构图像，先后采用仿射变换和Demons算法将重构图像与多波束图像进行迭代自适应配准，获取配准变换模型，利用该模型对侧扫声纳原图像进行整体配准变换，获得多波束图像地理坐标约束的侧扫声纳图像。约束的侧扫声纳图像。约束的侧扫声纳图像。

【技术实现步骤摘要】
多波束与侧扫声纳图像的多尺度迭代自适应配准方法


[0001]本专利技术属于多波束与侧扫声纳数据融合研究领域，尤其涉及多波束与侧扫声纳图像配准方面。

技术介绍

[0002]多波束测深系统(MBES)通过精确测量声波往返的时间和到达角度，可以得到高精度的海底位置和深度信息，同时获得海底声强图像。然而，受成像原理的限制，多波束声图的分辨率较低，图像质量较差，难以反映海底地貌的纹理信息。侧扫声纳系统(SSS)通过接收海底反向散射的时序回波信号，可以绘制高分辨率、高质量的海底回波图像。但是，为了提高探测的分辨率并减弱船体噪声的影响，侧扫声纳通常采用拖曳式安装，导致侧扫图像位置信息不准确。基于此，将多波束和侧扫声纳图像配准融合，可获取位置信息准确且纹理信息丰富的声纳图像，有助于提高海底地形地貌及障碍物的探测精度及海底底质分类能力。
[0003]对于多波束与侧扫声纳图像的配准，由于其成像原理的差异性以及海洋环境的复杂性，其配准方法较为复杂。国内外专家学者大多采用基于特征的图像配准方法。虽然这些方法很大程度上实现了多波束和侧扫声纳图像的配准，但存在特征本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.多波束与侧扫声纳图像的多尺度迭代自适应配准方法，其特征在于，具体包括以下步骤：第一步，对侧扫声纳图像进行小波变换利用小波变换对侧扫声纳图像进行多尺度分解，所述的小波变换采用PWT算法，每一次小波变换，将图像分解成4个相同尺寸的小波分解图像，分别表示：低频信息LL、水平方向高频信息HL、竖直方向高频信息LH、对角方向的高频信息HH；然后将侧扫声纳图像小波分解后得到的低频信息LL进行重构，得到与原始的侧扫声纳图像尺寸相同的大尺度图像，即侧扫声纳低频图像；第二步，利用仿射变换对侧扫声纳低频图像和多波束声纳图像进行粗配准首先提取多波束声纳图像与侧扫声纳图像的匹配特征点对后，利用仿射变换得到粗配准的旋转变换矩阵；将旋转变换矩阵作用在第一步得到的侧扫声纳低频图像上，得到粗配准侧扫声纳低频图像；第三步，对粗配准侧扫声纳低频图像进行精配准Demons算法根据图像间对应像素点的灰度梯度计算出位移向量v，通过每一次移动位移向量v，使待配准图像逐像素地配准到参考图像；该算法的前提设定是图像灰度在变换过程中保持不变即：I(x(t),y(t),t)＝c (1)式中，I表示图像灰度，t表示图像变换经历的时间，x(t)、y(t)表示t时间内图像横纵方向上的变化，c表示一个常量；对上式求微分得：设两图变换经历的时间t为单位时间，则有：式中，s表示...

【专利技术属性】
技术研发人员：金绍华，章宁，边刚，肖付民，崔杨，
申请(专利权)人：中国人民解放军海军大连舰艇学院，
类型：发明
国别省市：