一种局部能量响应特征变换的多模态图像匹配方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种局部能量响应特征变换的多模态图像匹配方法及系统，系统包括图像获取模块，局部能量响应模型建立模块，特征提取模块，特征描述模块，初始匹配集构造模块，去误匹配模块；方法为：获取待匹配的两幅多模态图像；建立基于log

【技术实现步骤摘要】
一种局部能量响应特征变换的多模态图像匹配方法及系统


[0001]本专利技术涉及计算机视觉图像处理
，尤其涉及一种局部能量响应特征变换的多模态图像匹配方法及系统。

技术介绍

[0002]图像匹配是计算机视觉中的一个基础和关键问题，其目标是从内容和结构相同或相似的两张或多张图像中提取可靠的匹配关系。多模态图像匹配是图像匹配中的一个重要分支，同时也是一个具有挑战性的领域，它旨在构建多模态图像之间的对应关系，多模态图像通常来自不同传感器或不同的成像条件，有显著模态外观差异。优秀的多模态图像匹配方法可以统一不同图像中的关键信息，并实现它们的相互补偿，提高了数据处理和应用的可靠性。因此，多模态图像匹配在变化检测、图像融合、医学研究、土地利用分析等方面发挥着重要作用。
[0003]但是，由于图像成像机制的不同导致多模态图像间存在显著的非线性强度差异，这提升了图像匹配的难度，而且给传统的基于梯度和基于强度的图像匹配方法提出了严峻的挑战。产生非线性强度差异的主要原因有三个：(1)传感器本身成像特性的差异。由于不同传感器的成像特性，即使从同一物体或场本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种局部能量响应特征变换的多模态图像匹配方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、获取待匹配的两幅多模态图像；S2、建立基于log
‑
Gabor滤波器的局部能量响应模型；S3、在局部能量响应模型基础上，结合联合双边滤波器使用FAST算法提取两幅多模态图像中的特征点；S4、在局部能量响应模型基础上，使用三维类高斯核和最大索引策略建立S3中提取的特征点的对数极坐标特征描述符；S5、根据特征描述符的相似性建立一组初始匹配集；S6、通过快速样本一致性算法得到初始匹配集中匹配点的仿射变换一致性指标ξ
i
，根据ξ
i
与ξ
i
的阈值δ的关系从初始匹配集中去除错误匹配，得到最终的图像匹配结果。2.根据权利要求1所述的一种局部能量响应特征变换的多模态图像匹配方法，其特征在于，步骤S1中的多模态图像类型包括：遥感多模态图像、计算机视觉多模态图像、医学多模态图像。3.根据权利要求1所述的一种局部能量响应特征变换的多模态图像匹配方法，其特征在于，步骤S2具体为：S21、建立log
‑
Gabor滤波器的频域表达式：其中，f为log
‑
Gabor滤波器的频率，f0为log
‑
Gabor滤波器的中心频率，θ为log
‑
Gabor滤波器的方向角，θ
so
为log
‑
Gabor滤波器的主方向角，σ
f
为log
‑
Gabor滤波器的频率带宽，σ
θ
为log
‑
Gabor滤波器的角带宽，s代表log
‑
Gabor滤波器的小波尺度，o代表log
‑
Gabor滤波器的方向；S22、从log
‑
Gabor滤波器的频域公式求出log
‑
Gabor滤波器的空间域表达式：LGF(x,y,s,o)＝LGF
even
(x,y,s,o)+j
·
LGF
odd
(x,y,s,o)
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(2)其中LGF
even
(x,y,s,o)和LGF
odd
(x,y,s,o)分别是log
‑
Gabor滤波器偶对称小波和奇对称小波，在公式结构上，LGF
even
(x,y,s,o)和LGF
odd
(x,y,s,o)是log
‑
Gabor滤波器在尺度和方向上的实部和虚部，x表示空间域中的横坐标，y表示空间域中的纵坐标，s表示log
‑
Gabor滤波器的小波尺度，o表示log
‑
Gabor滤波器的方向；S23、将输入图像I
in
(x,y)与奇对称小波卷积得到给定尺度s和方位o下的小波响应分量O
so
(x,y)，将输入图像I
in
(x,y)与偶对称小波卷积，得到给定尺度s和方位o下的小波响应分量E
so
(x,y)：其中，x为空间域中的横坐标，y为空间域中的纵坐标；S24、通过小波响应分量E
so
(x,y)和O
so
(x,y)得到方向o上的能量响应：
其中，Energy
o
(x,y)是图像上某一点(x,y)在方向上的局部能量响应，是小波响应分量E
so
(x,y)在所有尺度上的总和，是小波响应分量O
so
(x,y)在所有尺度上的总和；S25、根据方向上的能量响应Energy
o
(x,y)，得到图像上的点(x,y)在各个方向上的总的局部能量响应。4.根据权利要求3所述的一种局部能量响应特征变换的多模态图像匹配方法，其特征在于，步骤S25具体为：引入噪声补偿项T0来除去Energy
o
(x,y)中噪声的杂散响应；在扩展的频率分布上增加加权函数W
o
(x,y)；归一化局部能量响应；经过以上处理，可以得到总的局部能量响应：经过以上处理，可以得到总的局部能量响应：其中，Am
s,o
(x,y)表示小波响应分量E
so
(x,y)和O
so
(x,y)在尺度和方向上的振幅，∑
s
∑
o
Am
s,o
(x,y)是所有方向和尺度的振幅之和，ε是一个小常数。5.根据权利要求4所述的一种局部能量响应特征变换的多模态图像匹配方法，其特征在于，步骤S3具体为：S31、使用总局部能量响应ET(x,y)引导联合双边滤波器对输入图像I
in
(...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈珺，杨猛，刘玮，魏龙生，熊永华，
申请(专利权)人：中国地质大学武汉，
类型：发明
国别省市：