大规模平移、旋转和缩放的伪极坐标估计方法

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"Pseudopolar-Based Estimation of Large Translations, Rotations, and Scalings in Images" 这篇由Yosi Keller, Amir Averbuch和Moshe Israeli发表在2005年1月的IEEE Transactions on Image Processing上的论文,提出了一个基于伪极坐标(Pseudopolar, PP)的图像大位移估计方法,主要关注于图像注册中对大规模平移、旋转和缩放的无先验知识估计问题。 传统的图像配准方法在处理大规模运动时可能会遇到挑战,因为这些操作可能超出算法的精确度或稳定性的范围。该论文提出了一种基于傅里叶变换的方法,通过使用伪极坐标傅里叶变换,显著提高了对极坐标和对数极坐标傅里叶变换的近似精度。这种方法的关键在于,它将旋转和缩放转换为平移操作,而平移可以通过相位相关法来估计。这种方法降低了计算复杂性,同时提高了配准算法的准确性、速度和鲁棒性。 利用PP网格,该算法能够处理更大的尺度和任意旋转角度。与当前最先进的算法相比,它可以稳健地恢复高达4倍的缩放和任意旋转角,而现有算法的最大恢复缩放通常不超过2倍。值得注意的是,该算法仅依赖一维快速傅里叶变换(1D FFT),其整体计算复杂度远低于先前的工作。 实验结果验证了该方法的有效性,显示了在处理大规模图像变换时的优越性能。这为图像处理和计算机视觉领域提供了新的工具,尤其是在需要精确估计大位移、旋转和缩放的应用中,例如遥感图像分析、医学影像配准和视频序列同步等领域。 "Pseudopolar-Based Estimation of Large Translations"这一技术是图像处理领域的一个重要进步,它提供了一种高效且准确的方法来处理图像中的大幅度变化,对于需要精确配准的场景具有广泛的应用潜力。