改进相位相关算法的小基高比影像亚像素匹配Sub-pixel matching for small baseline and height ratio stereo image pairs based on enhanced phase correlation algorithm
李禄,范大昭,耿则勋,申二华
摘要(Abstract):
相位相关技术在视频图像监测、遥感影像匹配和计算机视觉领域有着广泛的运用,本文在简要介绍相位相关基础上,提出了一种针对小基高比影像改进的相位相关算法。该算法先利用传统相位相关算法计算立体像对的整体相对视差,然后在参考影像和匹配影像中逐点分别做开窗处理,对每个窗口采用Hanning窗进行变换,再进行相位相关得到互功率谱函数,对该函数进行SVD分解和相位解缠得到行和列两个方向上的一维相位信息,对行和列相位进行处理并做最小二乘估计,即可得到逐点的亚像素级视差。当立体像对上所有点的视差计算完后,采用中值填充的方法,对匹配结果差的进行剔除和代换,得到所有点的亚像素级的视差。实验证明,本文提出的改进相位相关算法具有较高的匹配精度和成功率。
关键词(KeyWords): 相位相关;亚像素;小基高比;Hanning窗;SVD分解;相位解缠
基金项目(Foundation): 国家教育部博士后科研基金项目(20080440234)
作者(Author): 李禄,范大昭,耿则勋,申二华
DOI: 10.16251/j.cnki.1009-2307.2014.07.034
参考文献(References):
- [1]张保明,龚志辉,郭海涛.摄影测量学[M].北京:测绘出版社,2008.
- [2]耿则勋,张保明,范大昭.数字摄影测量学[M].北京:测绘出版社,2010.
- [3]Harold S Stone,Michael T,Ee-Chien Chang,et al.A Fast Direct Fourier-based Algorithm for Subpixel Registration of Images[C]//IEEE Trans.GEOSCIENCE AND REMOTE SENSING,2001,39(10):2235.
- [4]丁文浩,袁志民.Hanning窗在插值FFT算法中应用的研究[J].电测与仪表,2009(2):16.
- [5]孙辉,李志强,孙丽娜.基于相位相关的亚像素配准技术及其在电子稳像中的应用[J].中国光学与应用光学,2010,3(5).
- [6]William Scott Hoge.A Subspace Identification Extension to the Phase Correlation Method[C]//IEEE Trans.Medical Imaging,2003,22(2):277-280.
- [7]Murat Balci,Hanssan Foroosh.Estimating Sub-pixel Shifts Directly from Phase Difference[J].Image Processing,2005(1):1057-1060.
- [8]靳国旺,徐青,秦志远.INSAR干涉图的滤波方法[J].系统仿真学报,2006(9).
- [9]靳国旺,徐青,龚志辉,等.基于STFT的INSAR干涉图自适应零中频矢量滤波[J].系统仿真学报,2007(20).
- [10]赵丹培,王延杰.基于SVD的相位相关方法在空间运动目标检测中的应用[J].中国图象图形学报,2007(1).
- [11]J G LIU,H YAN.Phase Correlation Pixel-to-pixel Image Co-registration Based on Optical Flow and Median Shift Propagation[J].International Journal of Remote Sensing,2008,29:5943-5956.
- [12]刘志敏,等.InSAR相位解缠算法的实验对比研究[J].遥感信息,2012,27(2).