苏　森　李郁峰　范　勇　陈念年　刘冬冬

(西南科技大学计算机科学与技术学院, 四川 绵阳621010)



一种快速高精度的零件图像配准算法*

四川省教育厅重大培育项目(14CZ0012)

苏森李郁峰范勇陈念年刘冬冬

(西南科技大学计算机科学与技术学院, 四川 绵阳621010)

针对大批量机械加工零件测量时图像配准精度低、速度慢的问题，提出了一种快速高精度零件图像配准算法，分初始配准和精确配准两个过程。初始配准采用零件最小外接矩形和图像形心，以缩减配准参数范围提高配准速度。精确配准将互信息作为相似度准则，利用空间位置一致时互信息值最大实现参数最佳定位提高配准精度。实验结果表明，对于2048×2048像素的机械加工零件图片，算法配准平移量精度达到像素级，配准角度误差不超过0.1°，配准时间小于2.1 s，满足实际连续测量中大批量零件配准要求。

图像配准;最小外接矩形;形心;互信息

在线、连续、自动化测量已成为机械加工零件测量的发展趋势，其中大批量零件测量中，图像配准的精度及速度会严重影响零件测量的准确度和效率，故图像配准是机械加工零件连续测量关键技术之一。图像配准是对不同时间、不同视场、不同成像模式的两幅或多幅图像进行空间几何变换，使得图像在几何上能够匹配对应起来。

目前，国内外研究学者将图像配准大致分为两类，基于灰度信息法和特征法。灰度信息法主要有互信息法[1-4]、相位相关法等[5]，该类方法不需要对图像灰度间的关系作任何假设，也不需要对图像进行预处理，具有较高的准确性和鲁棒性，但需考虑匹配点邻域灰度，配准时计算量大，耗时长。……