第6卷第6期 智能系统学报 Vol.6 No.6 2011年12月 CAAI Transactions on Intelligent Systems Dec.2011 doi:10.3969/j.issn.16734785.2011.06.005 SIFT特征匹配的辐射畸变图像 相对校正新方法 周可，秦世引 (北京航空航天大学自动化科学与电气工程学院，北京100191) 摘要：针对常规相对辐射校正方法对未配准的主从图像对校正效果欠佳的问题，在分析了辐射畸变图像的成因与 特点以及相对校正的优势之后，提出了一种基于SFT特征匹配的相对辐射校正算法.从ST特征的不变性出发，分 别提取主从图像对的SFT特征并进行匹配，对匹配点的灰度值进行最小二乘回归分析，得到线性变换系数，最后通 过线性变换得到校正结果.实验结果表明，此方法能够有效地减小未配准主从图像对之间的辐射差异，并在复杂光 照环境下的光流场计算中得到成功的应用. 关键词：未配准主从图像对：尺度不变特征变换；特征匹配；相对辐射校正：光流场 中图分类号：TP751文献标识码：A文章编号：16734785(2011)060507-08 A novel method for relative correction of a radiometric distortion image based on SIFT feature matching ZHOU Ke,QIN Shiyin (School of Automation Science and Electrical Engineering,Beihang University,Beijing 100191,China) Abstract:In view of the issue of traditional relative radiometric correction methods not being able to handle the effects in dealing with unregistered master-slave image couples,systematic analysis of formation causes and radio- metric distortion image characteristics was carried out and the advantages of relative corrections were investigated. Therefore,a novel relative radiometric correction method was proposed based on SIFT feature matching.Depending on their feature invariance,the SIFT features of the master-slave image couple were extracted and matched first, and then the least square regression was employed to analyze the gray values of the matching points in order to ob- tain the linear transformation coefficients.Finally the correction result was achieved through the linear transforma- tion of the slave image.A series of experimental results show that the radiometric differences between the unregis- tered master-slave image couples may be effectively reduced by using this method.In addition,this method has been successfully applied in the calculation of an optical flow field under complex light environments. Keywords:unregistered master-slave image couple;scale-invariant feature transform;feature matching;relative ra- diometric correction;optical flow field 辐射畸变是指传感器在接收来自目标的电磁波 照条件等原因引起的不同时相图像间存在辐射畸变 辐射能时，由于电磁波在大气层中传输和传感器测 的现象.辐射畸变的存在导致许多图像不能应用于 量中受到传感器本身特性、光照条件等因素的影响， 图像识别、目标检测与跟踪中，为了更好地利用目标 导致传感器测量值与目标实际的光谱辐射率不一 在不同时相图像上的信息，需要对多时相图像进行 致12的现象.实际成像过程中，普遍存在着由于光 辐射校正 辐射校正是指消除同一目标在不同时相图像之 收稿日期：20110707. 基金项目：国家自然科学基金资助项目(60875072)；北京市自然科学 间辐射畸变的过程).目前，辐射校正方法主要分 基金资助项目(4112035)：中澳国际合作资助项目 (2007DFA11530). 为绝对辐射校正和相对辐射校正两大类， 通信作者：周可.E-mail:freehawkzk@126.com, 绝对辐射校正方法处理时需要利用图像获取时