基于分?jǐn)?shù)階傅里葉變換的剛性圖像配準(zhǔn)技術(shù).pdf

1、圖像配準(zhǔn)是一種圖像的預(yù)處理技術(shù)，將不同條件下得到的兩幅圖像進(jìn)行對(duì)準(zhǔn)或者疊加拼接，被廣泛應(yīng)用在醫(yī)療診斷、計(jì)算機(jī)視覺等領(lǐng)域中。基于變換域的圖像配準(zhǔn)技術(shù)以其計(jì)算量小、抗噪性好、實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)得到廣泛的應(yīng)用。傳統(tǒng)的基于變換域的算法主要以傅里葉變換為主。作為傳統(tǒng)傅里葉變換的廣義形式，分?jǐn)?shù)階傅里葉變換引入了變換階次的概念，既保留了傅里葉變換的優(yōu)良性質(zhì)，又具有自己獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，即同時(shí)包含了時(shí)域和頻域的信息。本文以基于傅里葉變換的剛性圖像配準(zhǔn)作為切入點(diǎn)，

2、研究了分?jǐn)?shù)階傅里葉變換在剛性圖像配準(zhǔn)中的應(yīng)用，對(duì)旋轉(zhuǎn)和平移變換的圖像配準(zhǔn)進(jìn)行了深入探索。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴闡述了圖像配準(zhǔn)的發(fā)展歷程，研究意義以及國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀，總結(jié)了目前主要常用的圖像配準(zhǔn)算法。介紹了一維分?jǐn)?shù)階傅里葉變換的定義、性質(zhì)以及常用離散算法，并引出了二維分?jǐn)?shù)階傅里葉變換的定義以及優(yōu)良性質(zhì)。⑵提出了一種基于分?jǐn)?shù)階傅里葉變換和相位相關(guān)技術(shù)的剛性圖像配準(zhǔn)算法。研究推導(dǎo)了二維分?jǐn)?shù)階傅里葉變換的時(shí)移特性以及旋轉(zhuǎn)不變性，并基

3、于二維分?jǐn)?shù)階傅里葉變換的這兩種性質(zhì)，分別對(duì)平移和旋轉(zhuǎn)變換的圖像進(jìn)行配準(zhǔn)，并與傳統(tǒng)的基于傅里葉變換的圖像配準(zhǔn)算法進(jìn)行分析比較，仿真結(jié)果證明了算法對(duì)噪聲污染比較嚴(yán)重的圖像有較好的結(jié)果。⑶提出了一種基于分?jǐn)?shù)階傅里葉變換和簡(jiǎn)化粒子群優(yōu)化算法(SPSO)的剛性圖像配準(zhǔn)技術(shù)。該算法基于二維分?jǐn)?shù)階傅里葉變換的時(shí)移和旋轉(zhuǎn)不變性，引入效率相對(duì)較高的簡(jiǎn)化粒子群優(yōu)化算法，以改進(jìn)的峰值信噪比(MPSNR)作為相似度準(zhǔn)則，對(duì)同時(shí)具有平移和旋轉(zhuǎn)變換的圖像進(jìn)行配準(zhǔn)研