第 42卷 增刊(I)
2012年 9月
东 南 大 学 学 报
(自 然 科 学 版 )
JOURNALOFSOUTHEASTUNIVERSITY(NaturalScienceEdition)
Vol.42 Sup(I)
Sept.2012
doi:10.3969/j.issn.1001-0505.2012.S1.014
基于标记点的图像配准
卢韶芳 费 斌 陈运聪 王海风
(吉林大学通信工程学院,吉林 130025)
摘要:针对图像在采集过程中会受到物体表面反射及噪声等影响所造成的图像特征提取效果不佳
及用整幅图像的像素点进行计算导致的运算量大
、精度低等问题,提出了一种基于标记点的配准方
法.该方法利用链码的概念,首先对图像进行预处理,提取出标记点质心坐标并根据提取出的质心
坐标形成链码;其次,将质心链码做一阶差分形成差分链码,通过差分链码的旋转和平移的不变性
得到配准点对对链码进行配准;最后,通过点对坐标计算旋转角度和平移参数.实验结果表明提出
的方法对于图像平移和旋转情况下配准精度高,有较强的抗噪声性能并能达到很好的精度.
关键词:图像配准;标记点;链码
中图分类号:TP391 文献标志码:A 文章编号:1001-0505(2012)S1006604
Imageregistrationbasedonmarkpoint
LuShaofang FeiBin ChenYuncong WangHaifeng
(SchoolofCommunicationEngineering,JilinUniversity,Changchun130025,China)
Abstract:Theeffectofimagefeatureextractionisnotsatisfactoryduetotherefectionoftheobject
surfaceandnoiseintheimageacquisitionprocess,andusingthewholeimagepixelstocalculatethe
registrationparametersresultsinexcessivecomputationandlowprecision.Tosolvetheseproblems,
aregistrationmethodbasedonmarkpointsisproposed.Thismethodutilizestheconceptofthechain
code.First,theimageispreprocessedandthebarycentriccoordinateisextractedandusedtoform
thechaincode.Secondly,thedifferencechaincodeisobtainedbydoingthefirstorderdifferenceon
thechaincodeofbarycenter.Theregistrationpointpairsareachievedbytheimmutabilityofrotation
andtranslationofthedifferencechaincode.Finally
,bythecoordinatesofpointpairs,theangleof
rotationandthetranslationparametersarecalculated.Theexperimentalresultsshow thatthepro
posedmethodcanimprovetheprecisionoftheimageregistrationwhentranslationandrotation
,and
italsohasstrongresistancetonoiseandhighprecision.
Keywords:imageregistration;markpoint;chaincode
收稿日期:20120516. 作者简介:卢韶芳(1970—),女,博士,副教授,lusf@jlu.edu.cn.
基金项目:吉林省科技发展计划项目基金资助项目(20090509)、吉林大学基本科研业务费资助项目.
引文格式:卢韶芳,费斌,陈运聪,等.基于标记点的图像配准[J].东南大学学报:自然科学版,2012,42(S1):66 69.[doi:10.3969/j.issn.
1001-0505.2012.S1.014]
计算机视觉通过对图像的数字感知和理解来
模拟人类视觉,通过对三维世界所感知的二维图像
来研究和提取出三维景物的物理结构.图像配准技
术在计算机视觉中有广泛的应用,如为运动分析,
三维形状估计,图像拼接和目标识别等.而在医学
图像分析方面,图像配准能用来进行图像引导手
术,医疗诊断等
.将计算机视觉,医学图像以及图像
处理、精密机械和外科手术等相结合,形成了一个
新的研究方向———计算机辅助外科.外科手术导航
系统具有提高手术精度、减少手术创伤、缩短愈合
时间和降低手术风险等优点.在外科手术视觉导航
系统中,图像配准是该系统的主要组成部分,图像
配准的精度将直接影响到导航系统的精确.
目前常用的配准方法有基于灰度和基于特征 2
种.基于灰度的图像配准主要是利用像素的灰度值
来寻找图像对中的像素点的对应关系,计算量大.基