仅考虑影像相对位移的一维最小二乘匹配左、右像片灰度函数分别为g1(x),g2(x)??g2(x)相对于g1(x)仅有相对位移Δx
??仅考虑偶然误差(随机躁声)分别为n1(x),n2(x)g1(x)+n1(x)=g2(x+Δx)+n2(x)令v(x)=n1(x)?n2(x)则v(x)=g2(x+Δx)-g1(x)
线性化
△x
g2(x+Δ)?g2(x?Δ)
??2(x)?Δx?[g1(x)?g2(x)]g??2(x)=v(x)=g
2Δ
??2?Δx?Δg误差方程:v=gΔ为采样间隔,令g1(x)?g2(x)=Δg
2
??2?Δg/∑g??2Δx=∑g取一个小窗口,窗口内每个元素列一个误差方程
按最小二乘原则:∑vv=∑(n1(xi)?n2(xi))2=min
解得△x后,对g2进行重采样,反复迭代解求,必须已知初匹配的结果
二维最小二乘影像匹配
两个二维影像之间的几何变形
相对移位图形变化
??几何变形(一次畸变)
x2=a
0
+a1x+a
2
y
y2=b0+b1x+b2y
??灰度畸变(线性畸变)+几何变形(一次畸变)
g1(x,y)+n1(x,y)=ho+h1g2(a0+a1x+a2y,b0+bx+by)+n(x,y)122x2y2??经线性化后误差方程式
v=c1dh+cdh+cda+cda+cda+cdb+cdb+cdb?Δgo21304152607182
未知数:
X=(h0,h1,a0,a1,a2,b0,b1,b2)??dh。,dh1,da0,···,db2是待定参数的
改正值,它们之初值分别为
h0= 0;h1= 1;a0= 0;a1= 1;a2= 0;b0= 0;b1= 0;b2= 1
V=CX?L
(CC)X=(CL)
TT
最小二乘影像匹配的精度
相关系数法:相关系数越大,匹配质量越好。但是无法获得其精度指标
最小二乘匹配算法:根据法方程式系数矩阵的逆矩阵,同时求得其精度指标