书书书
第
３４
卷
第
２
期
光
学
学
报
Ｖｏｌ．３４
，
Ｎｏ．２
２０１４
年
２
月
犃犆犜犃犗犘犜犐犆犃犛犐犖犐犆犃
犉犲犫狉狌犪狉
狔
，
２０１４
基于聚类分割和形态学的可见光与
犛犃犚
图像配准
王志社
１
，
２
杨风暴
１
纪利娥
１
陈
磊
１
１
中北大学信息与通信工程学院，山西 太原
０３００５１
２
太原科技大学应用科学学院，山西 太原
（ ）
０３００２４
摘要
针对可见光与
ＳＡＲ
图像灰度差异大，共有特征提取难的问题，提出了一种基于
犽
均值 聚类 分割和 形态 学处
理的轮廓特征配准方法。利用
犽
均值聚类算法对两类图像进行分割，得到图像分割区域；通过 形态 学处理，有效 减
少
ＳＡＲ
图像斑点噪声影响，准确提取两类图像的封闭轮廓；采用轮廓不变矩理 论，引 入矩变 量距 离均值、方差 约束
机制和一致性检查的匹配策略，获取最佳匹配对，实现了两类图像的配准。通过实 验，三组 图像 的配准 精度 分别达
到
０．３４５０
、
０．２１６３
和
０．１８１０
，结果表明该法可行且能达到亚像素的配准精度。
关键词
机器视觉；图像配准；
犽
均值聚类；形态学；约束机制；一致性检查
中图分类号
ＴＰ３９１．４１
文献标识码
Ａ
犱狅犻
：
１０．３７８８
／
犃犗犛２０１４３４．０２１５００２
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２
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犻狓犲犾狉犲
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狑狅狉犱狊
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犿犲犪狀犮犾狌狊狋犲狉
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犵狔
；
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；
犮狅狀狊犻狊狋犲狀犮
狔
犮犺犲犮犽
犗犆犐犛犮狅犱犲狊
０７０．５０１
；
２８０．６７３０
；
１００．５７６０
收稿日期：
２０１３０８２２
；收到修改稿日期：
２０１３１０１２
基金项目：国家自然科学基金（
６１１７１０５７
）、山西省回国留学人员科研资助项目（
２０１２０７０６ＺＸ
）
作者简介：王志社（
１９８２
—），男，讲师，博士研究 生，主 要 从事 信息 处 理理 论 与 技术、多 源 图 像 配准 与 融 合 技术 方 面 的 研
究。
Ｅｍａｉｌ
：
ｗｚｓ２００３
＠
１６３．ｃｏｍ
导师简介：杨风暴（
１９６８
—），男，教授，博士生导师，主要从事信息处理与融合方面的研究。
Ｅｍａｉｌ
：
ｙ
ａｎ
ｇ
ｆｂ
＠
ｎｕｃ．ｅｄｕ．ｃｎ
１
引
言
图像 配准是多传 感器图像融 合、目标识别等 处
理的必要步骤，其配 准精度更 直 接影响图 像 融合和
目标识别的效果。 目前，同类图像 配 准已经有 了 较
成熟的算法
［
１－２
］
，但异类传感器因为成像条件不同，
图像之间不仅会存在缩放、旋转和平移等几何形变，
而且图像之间的噪 声也会存 在 较大的差 异，造 成 图
像共有特征提取难 的问题，用于同类 图 像的配准 方
法一般不能直接应用于异类传感器图像配准
［
３
］
。
现有的可见光图像 和
ＳＡＲ
图像的配 准 算法以
０２１５００２１
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