双相位编码联合变换相关器在图像位移检测中的新算法

3 下载量 151 浏览量 更新于2024-08-27 收藏 4.91MB PDF 举报
"基于双相位编码联合变换相关器的图像位移探测算法是一种用于图像处理的先进技术,它结合了傅里叶光学和位移探测原理,尤其适用于图像位移的精确测量。该方法通过随机生成的双相位码对参考图像进行编码,并与目标图像叠加,形成输入图像。接下来,利用傅里叶变换处理输入图像,得到联合功率谱。然后,采用相同的相位码对谱进行编码和滤波,通过傅里叶逆变换获得涉及位移矢量的互相关峰。这种方法的优势在于,它可以更高效地利用输入平面,将自相关项分散为噪声,从而突出互相关项,便于准确检测位移矢量。相较于传统相关器探测技术,提出的算法具有更高的精度,均方根误差可控制在0.1像素以内。这一算法特别适用于多帧图像间的位移矢量探测,是图像处理领域的一个重要进展。" 本文详细阐述了一种基于双相位编码联合变换相关器(JTC)的图像位移探测技术。这种技术的核心是利用随机相位码对图像进行编码,以改善传统相关器在位移检测中的性能。在该算法中,首先对参考图像应用双相位编码,接着将编码后的参考图像与目标图像叠加,构成输入图像。输入图像经过傅里叶变换,生成联合功率谱。然后,相同相位码再次应用于谱上,经过滤波处理,再进行傅里叶逆变换,由此获得的互相关峰直接对应于位移矢量。 在多帧图像的情况下,该算法能够有效地追踪和探测各帧之间的位移变化。由于它能够将自相关项转化为输出面上的噪声,仅保留互相关项,因此提高了位移矢量检测的信噪比和精度。实验结果显示,所提出的位移探测技术在性能上优于其他方法,其均方根误差可以保持在极小的0.1像素范围内,这意味着在实际应用中,该算法能提供高度精确的位移测量结果。 此外,文章还对不同位移探测技术进行了比较,进一步证明了基于双相位编码联合变换相关器的图像位移探测算法在图像处理领域的优越性。这种技术不仅提升了位移检测的效率,还降低了误差,对于需要高精度位移测量的领域,如遥感、机器视觉和光学跟踪等,具有重要的实用价值。