基于Nystrm低阶近似和谱特征的图像非刚性配准

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作   者：

张桂梅;  曹红洋;  储珺;  曾接贤; 

作者机构：

南昌航空大学软件学院;  南昌航空大学航空制造工程学院; 

关键词：

Nystr¨om低阶近似;  非刚性配准;  谱特征;  小波分解; 

期刊名称：

自动化学报

基金项目：

复杂场景中基于分数阶微积分的局部形状匹配方法研究
结合2D图像和3D点云数据的城市建筑物重建关键技术研究
基于物体棱线线流场的三维物体运动估计与结构重建研究

i s s n：

0254-4156

年卷期：

2015 年 02 期

页   码：

429-438

摘   要：

图像非刚性配准在计算机视觉和医学图像有着重要的作用.然而存在的非刚性配准算法对严重扭曲变形的图像配准精度和效率都比较低.针对该问题,提出基于Nystr¨om低阶近似和谱特征的图像非刚性配准算法.算法首先提取像素的谱特征,并将谱特征与空间特征、灰度特征融合形成具有扭曲不变性的全局谱特征;然后在微分同胚配准的框架内使用全局谱匹配,确保算法产生的变形场具有光滑性、可逆性、可微性,以提高配准的精度;其次采用Nystr¨om抽样方法,随机抽取拉普拉斯矩阵的行与列,低阶逼近该矩阵,降低高维矩阵谱分解的时间,从而提高配准的效率;最后提出基于小波分解的多分辨率图像配准方法,进一步提高配准的精度和效率.理论分析和实验结果均表明,该算法的配准精度和配准效率都有明显的提高.