專利名稱：一種基于單元分解光流場(chǎng)的噴墨印花紋理圖像配準(zhǔn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及噴墨印花紋理圖像配準(zhǔn)領(lǐng)域，尤其是一種噴墨印花紋理圖像配準(zhǔn)方法。
背景技術(shù)：
噴墨印花織物是一種織物圖案成型較為復(fù)雜的織物類型，它采用高密度數(shù)碼噴墨印花技術(shù)，可以極大提高織物畫(huà)面的精細(xì)度和色彩豐富程度。噴墨印花織物的紋理層次豐富、質(zhì)地細(xì)膩逼真，足可表現(xiàn)油畫(huà)、山水畫(huà)等逼真畫(huà)面和紋理效果，已被廣泛應(yīng)用于云錦、絲綢等高端紡織產(chǎn)品中。由于噴墨印花紋理是由噴嘴將染料在織物上噴繪而成，通常具有復(fù)雜的細(xì)微油墨組織結(jié)構(gòu)，組織結(jié)構(gòu)的好壞是獲得精細(xì)花紋的先決條件，它將直接影響印花面料的質(zhì)量，因此需要通過(guò)跟蹤噴墨印花紋理的表現(xiàn)行為來(lái)控制噴嘴的繪制效果。為了確保噴墨印花紋理的繪制效果，噴墨印花紋理CAD系統(tǒng)需要對(duì)不同時(shí)刻視頻采集的噴墨印花紋理進(jìn)行圖像配準(zhǔn)，并根據(jù)配準(zhǔn)的情況對(duì)噴墨紋理的表現(xiàn)行為和特征進(jìn)行控制。噴墨印花紋理圖像配準(zhǔn)是尋找從源圖像變形到目標(biāo)圖像的最佳空間變換過(guò)程。圖像配準(zhǔn)的效果好壞也將直接影響后續(xù)的紋理分割和三維紋理重建。目前，圖像配準(zhǔn)按照變換的性質(zhì)可將其分為剛性配準(zhǔn)和彈性配準(zhǔn)兩大類。由于噴墨紋理組織結(jié)構(gòu)復(fù)雜，形態(tài)精細(xì)且不規(guī)則，單純依靠旋轉(zhuǎn)和平移的剛性變換往往達(dá)不到噴墨紋理結(jié)構(gòu)的精確配準(zhǔn)要求，無(wú)法表示局部復(fù)雜結(jié)構(gòu)的變形細(xì)節(jié)，特別是對(duì)于噴墨液滴形成復(fù)雜圖案紋理的非線性變形行為，因此必須采用具有更高自由度的彈性配準(zhǔn)方法?；诠饬鲌?chǎng)的彈性配準(zhǔn)模型是一類用于提高可變形物體配準(zhǔn)變化能力的方法，并在醫(yī)學(xué)圖像、遙感圖像等領(lǐng)域中得到了廣泛的應(yīng)用?；诠饬鲌?chǎng)的彈性圖像配準(zhǔn)模型可以用下面的方程表示
權(quán)利要求
1.一種基于單元分解光流場(chǎng)的噴墨印花紋理圖像配準(zhǔn)方法，其特征在于所述圖像配準(zhǔn)方法包括以下步驟步驟①首先輸入?yún)⒖紙D像R和變形圖像T，置迭代序標(biāo)k = 0，迭代誤差閥值η E，單元分解系數(shù)列向量Mk = 0，初始尺度參數(shù)h，全局表征誤差閥值η τ和局部表征誤差閥值ηρ， 位移向量Uk = 0 ；步驟②計(jì)算Uk的系數(shù)矩陣C0EF，并對(duì)系數(shù)矩陣COEF進(jìn)行不完全Cholesky分解，得到預(yù)優(yōu)矩陣；步驟③置k = k+l，置基函數(shù)為線性基函數(shù)Ψ = (1 χ y)，其中，χ和y是二維坐標(biāo)系，采用預(yù)優(yōu)共軛梯度算法對(duì)k次迭代時(shí)的單元分解系數(shù)列向量Mk = (GMh+K) (COFF) 1進(jìn)行迭代求解，并計(jì)算迭代誤差值err_P，其中，G是2rX2ι 對(duì)稱正定矩陣，K是長(zhǎng)度為2ι 的列向量，r是基函數(shù)的項(xiàng)數(shù)，Mh是k-Ι次迭代時(shí)的單元分解系數(shù)列向量。 如果迭代誤差值err_P大于η E，則轉(zhuǎn)至步驟③；否則轉(zhuǎn)至步驟④； 步驟④計(jì)算全局誤差估測(cè)值err_G，如果該值大于η τ時(shí)，則需進(jìn)一步進(jìn)行尺度空間調(diào)整，置尺度參數(shù)h = h/2，調(diào)整η E取值，并轉(zhuǎn)至步驟③；否則得到粗尺度空間h。。a_，轉(zhuǎn)至步驟⑤進(jìn)行局部自適應(yīng)調(diào)整；步驟⑤置基函數(shù)為二階基函數(shù)Ψ = (1 χ y χ2 xy y2)，其中，χ和y是二維坐標(biāo)系， 并在粗尺度空間h。。a_上調(diào)用預(yù)優(yōu)共軛梯度算法對(duì)Mk進(jìn)行迭代求解，得到局部自適應(yīng)調(diào)整的Mk，并計(jì)算局部誤差估測(cè)值err_L ；如果局部誤差估測(cè)值err_L大于η p時(shí)，則轉(zhuǎn)至步驟④調(diào)整尺度空間因子，否則輸出最終的細(xì)尺度空間hfiM，并轉(zhuǎn)至步驟⑥；步驟⑥輸出系數(shù)向量Mk，并將Mk堆疊展開(kāi)，得到位移向量Uk,完成配準(zhǔn)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于單元分解光流場(chǎng)的噴墨印花紋理圖像配準(zhǔn)方法，其特征是，步驟②中所述Uk是配準(zhǔn)能量表達(dá)式的約束變量，配準(zhǔn)能量表達(dá)式定義為
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于單元分解光流場(chǎng)的噴墨印花紋理圖像配準(zhǔn)方法，其特征是，步驟②中所述的系數(shù)矩陣COEF定義為C0EF = G+D+S-ff, COEF是大型稀疏矩陣，對(duì)系數(shù)矩陣COEF按LLT+Q作不完全Cholesky分解，其中，L是下三角矩陣，Q是剩余矩陣，然后將矩陣LLt作為共軛梯度法的預(yù)優(yōu)矩陣。
全文摘要
一種基于單元分解光流場(chǎng)的噴墨印花紋理圖像配準(zhǔn)方法，包括以下步驟①輸入?yún)⒖紙D像和變形圖像，設(shè)置迭代實(shí)施參數(shù)；②對(duì)配準(zhǔn)位移向量的系數(shù)矩陣進(jìn)行不完全Cholesky分解；③置基函數(shù)為線性基函數(shù)，根據(jù)迭代誤差值結(jié)果，采用預(yù)優(yōu)共軛梯度算法求解單元分解系數(shù)列向量；④計(jì)算全局誤差估測(cè)值，進(jìn)行尺度空間調(diào)整，得到粗尺度空間；⑤置基函數(shù)為二階基函數(shù)，在粗尺度空間上，根據(jù)局部誤差估測(cè)結(jié)果，求解單元分解系數(shù)列向量，得到細(xì)尺度空間；⑥在細(xì)尺度空間上，將單元分解系數(shù)列向量堆疊展開(kāi)，得到配準(zhǔn)位移向量，完成配準(zhǔn)。本發(fā)明能有效提高特征紋理曲線配準(zhǔn)表征能力、提高在噪聲環(huán)境下的配準(zhǔn)精度和速度，適用于噴墨印花紋理圖像的配準(zhǔn)處理。
文檔編號(hào)G06T7/00GK102262781SQ201110121029
公開(kāi)日2011年11月30日 申請(qǐng)日期2011年5月11日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月11日
發(fā)明者任偉, 馮志林, 劉小明, 葉言明, 周佳男, 陳晉音 申請(qǐng)人:浙江工業(yè)大學(xué)