基于相关系数法分区影像匹配的研究

周惠慧

(武汉大学遥感信息工程学院，湖北武汉 430079)

1 前言

影像匹配实质上是在两幅或多幅影像上识别同名点的过程，同名点的确定是以匹配测度为基础的。目前，影像匹配的算法主要分为基于灰度的匹配和基于特征的匹配。相关系数法是一种基于灰度的匹配［1］，它还可作为其他匹配如最小二乘法等算法的初匹配［2］。这种方法基于统计理论，对像点进行灰度检测，并利用一定的算法进行相似性度量，即计算相关系数。当相关系数最大时，就认为是同名像点。采用核线影像作为数据源时，这种方法计算量更小，简单易行，且其匹配精度可达到一个像素。但是，相关系数法影像匹配常采用整体影像匹配方式，匹配精度容易受到两幅(或多幅)影像灰度及纹理不一致的影响，笔者在试验的基础上，采用分区影像匹配的方式，提高了相关系数法影像匹配的精度。

2 相关系数法的原理

相关系数是标准化的协方差函数，协方差函数除以两信号的方差即得相关系数。相关系数法就是以相关系数为匹配测度，判断左右影像中一定大小窗口中像素的相似性，若相关系数符合一定的判断条件，则窗口内的中心像素被提取为一对同名点［3］。若左影像的灰度函数为g(x，y)，目标窗口中心像素坐标为(i，j)，右影像灰度函数为g'(x，y)，搜索窗口中心像素为(i+r，j+c)，则两窗口间相关系数的值为:

考虑到计算量，相关系数的实用公式为:

当选取窗口的相关系数最大且大于设定的阈值，则搜索区窗口的中心像素为求得的同名点。……