提出一种快速高精度Fourier-Mellin变换图像配准方法,可提高高光谱成像过程中光谱复原的速度与精度。该方法运用两次局部上采样相位相关法,一次在对数极坐标域中估计旋转和缩放参数,另一次在笛卡尔坐标系中估计平移参数。引入梯度预处理过程,使算法更加稳健。介绍了Fourier-Mellin变换的原理,该变换可实现旋转和缩放参数的解耦合。在传统相位相关法的基础上介绍了局部上采样相位相关法。证明了梯度预处理过程的必要性。仿真结果表明,所提方法可以实现高精度的图像配准。

针对自动视觉检测系统中，难以获得具有重复纹理特征的大面积物体的高精度图像问题，提出了一种二维图像光栅的亚像素级定位拼接新方法。采用光栅尺记录物体的位置信息，引入圆盘格标定板对二维运动平台X、Y轴与相机X、Y轴之间的夹角进行准确标定，并建立基于全局物理直角坐标系的二维拼接模型完成图像的拼接。实验结果表明，该方法的标定重复精度可以达到10-4 rad量级，拼接的物理误差为8 μm，拼接精度比校正前提高了近8倍，比已见报道提高1倍以上。该方法已成功应用于导航卫星接收天线电路的在线检测设备，并可广泛推广至检测精度要求达到亚像素级的机器视觉自动化检测领域。

图像超分辨率重建是在现有红外探测器基础上提升空间分辨率的一种有效方法。超分辨率图像重建是利用一组相互之间存在亚像素位移的低分辨率图像构造出一幅高分辨率的图像, 快速、高精度估计图像间的位移是其关键技术之一。提出了一种用于超分辨率重建的亚像素配准算法, 算法由特征检测、像素级配准和亚像素级配准三个处理过程组成。在特征检测过程, 首先采用梯度算子对图像进行边缘检测, 然后对边缘点进行角点预检测, 排除非角点像素点, 之后再进行 Harris角点检测, 大大减少了计算量; 在像素级配准过程, 用 NCC算法进行像素级配准, 用统计方法去除误匹配点对; 在亚像素级配准过程, 先对像素级匹配点的邻域进行插值放大, 再进行亚像素匹配, 误匹配点剔除, 相对偏移量计算。对提出的算法进行了仿真实验, 结果显示本算法的速度较类似算法速度有较大的提高。