1.一種通過(guò)斑塊特征配準(zhǔn)的紅外圖像處理裝置,包括紅外圖像處理裝置和與其相連的斑塊配準(zhǔn)裝置,所述紅外圖像處理裝置包括:
圖像信號(hào)接收部分,其被配置用于接收?qǐng)D像信號(hào),該圖像信號(hào)指示出由斑塊配準(zhǔn)裝置輸出的遠(yuǎn)紅外輻射圖像;
區(qū)域指定接收部分,其被配置用于接收區(qū)域指定信息輸入,以指定所述遠(yuǎn)紅外輻射圖像的特定區(qū)域;
分辨率轉(zhuǎn)換部分,其被配置用于轉(zhuǎn)換可用于所述遠(yuǎn)紅外輻射圖像中的、由所述區(qū)域指定信息所指定的所述特定區(qū)域的遠(yuǎn)紅外線的量的分辨率,從而創(chuàng)建分辨率轉(zhuǎn)換后的圖像信息。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種通過(guò)斑塊特征配準(zhǔn)的紅外圖像處理裝置,其特征是,紅外圖像處理裝置還包括分辨率接收部分,該分辨率接收部分被配置用于接收分辨率信息輸入,以指示出所述分辨率轉(zhuǎn)換部分進(jìn)行轉(zhuǎn)換所使用的所述分辨率。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種通過(guò)斑塊特征配準(zhǔn)的紅外圖像處理裝置,其特征是,所述分辨率轉(zhuǎn)換部分創(chuàng)建所述分辨率轉(zhuǎn)換后的圖像信息。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種通過(guò)斑塊特征配準(zhǔn)的紅外圖像處理裝置,其特征是,所述斑塊配準(zhǔn)裝置包括:預(yù)處理模塊、特征檢測(cè)模塊、特征描述模塊、特征匹配模塊和空間變換模塊:
(1)預(yù)處理模塊,用于將參考圖像和待配準(zhǔn)圖像轉(zhuǎn)化為灰度圖像,定義轉(zhuǎn)化公式為:
I(x,y)=k(G(x,y)+R(x,y)+B(x,y))+2k(G(x,y)+R(x,y))+3k(x,y)
其中,I(x,y)代表圖像在坐標(biāo)(x,y)處的像素灰度值,G(x,y)、R(x,y)、B(x,y)分別代表坐標(biāo)(x,y)處的紅、綠、藍(lán)強(qiáng)度值,k為設(shè)定的權(quán)重因子,k的取值范圍為[0.08,0.12];
(2)特征檢測(cè)模塊,包括局部區(qū)域特征檢測(cè)子模塊和斑塊特征檢測(cè)子模塊,所述局
部區(qū)域特征檢測(cè)子模塊用于通過(guò)墨西哥帽小波函數(shù)來(lái)檢測(cè)預(yù)處理后的兩圖像的局部區(qū)域特征,所述斑塊特征檢測(cè)子模塊用于采用近似Hessian矩陣的局部極值在自定義尺度空間中檢測(cè)預(yù)處理后的兩圖像中的斑塊特征,輸出斑塊特征的空間位置及所在的特征尺度;
所述近似Hessian矩陣的描述形式為:
式中,σ為高斯函數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)差,即尺度因子;Exx(x,y,σ)、Exy(x,y,σ)、Eyy(x,y,σ)分別為 高斯二階微分離散化和裁剪后的近似模板在點(diǎn)(x,y)處與圖像的卷積;設(shè)定Exx、Exy和Eyy表示第一、第二和第三9×9近似模板與圖像的卷積結(jié)果,Exx、Exy和Eyy的計(jì)算公式定義如下:
其中,取第一近似模板從左至右3×3區(qū)域作為第一標(biāo)記區(qū)域,取第二近似模板中部2×2區(qū)域作為第二標(biāo)記區(qū)域,取第三近似模板從上至下3×3區(qū)域作為第三標(biāo)記區(qū)域,A1、A2和A3分別為第一、第二和第三標(biāo)記區(qū)域覆蓋下的圖像像素灰度和,P、Q為標(biāo)記區(qū)域面積,分別等于9和4;
所述近似Hessian矩陣的特征點(diǎn)響應(yīng)函數(shù)為:
DET(H)=ExxEyy-(0.9Exy)2
所述墨西哥帽小波函數(shù)的描述形式為:
其中,q為構(gòu)造所述自定義尺度空間的變化參數(shù),q與σ之間的關(guān)系為σ=2-q。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種通過(guò)斑塊特征配準(zhǔn)的紅外圖像處理裝置,其特征是,
(3)特征描述模塊,其通過(guò)建立加權(quán)灰度描述子對(duì)檢測(cè)出的斑塊特征進(jìn)行描述并形成描述矢量,建立加權(quán)灰度描述子時(shí)將以斑塊特征為中心、垂直于斑塊特征的主方向且大小為1×1的中心區(qū)域分割成多個(gè)子塊,所述加權(quán)灰度描述子為:
WD={NP+,NP-}
此處
P+=∑{f(Di)×d(mi)|d(mi)=I(mi)-I(m)>0,i=1,2,…l2}
P-=∑{f(Di)×d(mi)|d(mi)=I(mi)-I(m)<0,i=1,2,…l2}
式中,WD表示加權(quán)灰度描述子,P+表示正灰度差值直方圖,P-表示負(fù)灰度差值直方圖,I(mi)和I(m)分別為采用雙線性插值求取的各個(gè)子塊的灰度均值和整個(gè)中心區(qū)域的灰度均值,Di為各子塊與中心的距離,其中,i=1,2,…l2,f(Di)表示加權(quán)函數(shù),NP+、NP-表示歸 一化的正負(fù)灰度差直方圖;
(4)特征匹配模塊,用于對(duì)預(yù)處理后的參考圖像和待配準(zhǔn)圖像進(jìn)行匹配,包括依次連接的局部區(qū)域匹配子模塊、區(qū)域劃分子模塊、特征分組子模塊和斑塊特征匹配子模塊,所述局部區(qū)域匹配子模塊用于對(duì)預(yù)處理后的參考圖像和待配準(zhǔn)圖像的局部區(qū)域特征進(jìn)行匹配,所述區(qū)域劃分子模塊用于按照局部區(qū)域特征對(duì)預(yù)處理后的參考圖像和待配準(zhǔn)圖像進(jìn)行圖像區(qū)域劃分并將劃分后的圖像區(qū)域轉(zhuǎn)化為標(biāo)準(zhǔn)圓區(qū)域,設(shè)劃分的圖像區(qū)域數(shù)量為N,N的取值范圍為[200,1000],所述特征分組子模塊用于將所述斑塊特征按照?qǐng)D像區(qū)域劃分的范圍進(jìn)行分組,所述斑塊特征匹配子模塊用于對(duì)各組內(nèi)的表示斑塊特征的描述矢量進(jìn)行匹配;
(5)空間變換模塊,用于將待配準(zhǔn)圖像通過(guò)幾何變換模型映射到參考圖像的坐標(biāo)系中,完成圖像配準(zhǔn),所述幾何變換模型的參數(shù)采用隨機(jī)抽樣一致性算法進(jìn)行估計(jì)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種通過(guò)斑塊特征配準(zhǔn)的紅外圖像處理裝置,其特征是,所述自定義尺度空間分為多組,每組包含三個(gè)不同尺度的濾波器模板。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種通過(guò)斑塊特征配準(zhǔn)的紅外圖像處理裝置,其特征是,所述自定義尺度空間的第一組中,最小尺度對(duì)應(yīng)的模板大小為9×9,標(biāo)記區(qū)域增量設(shè)為4,模板增量為12,第二個(gè)和第三個(gè)模板對(duì)應(yīng)的模板大小依次為21×21和33×33;除自定義尺度空間的第一組外的其他組中,每組的第一個(gè)模板與前一組的第二個(gè)模板大小相同,且模板增量為前一組的4倍。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種通過(guò)斑塊特征配準(zhǔn)的紅外圖像處理裝置,其特征是,所述標(biāo)準(zhǔn)圓區(qū)域的圓心為局部區(qū)域特征的重心,標(biāo)準(zhǔn)圓區(qū)域的半徑為局部區(qū)域邊緣上的點(diǎn)到所述重心距離的均值。