Registrace obrazů pomocí fázové korelace

Abstract

Tato práce se zabývá použitím fázové korelace k určení vzájemné rotace, změny měřítka a posunu mezi digitálními obrazy. Fázová korelace je založena na Fourierově transformaci, proto je popsána Fourierova transformace funkcí definovaných na R^2 i diskrétní Fourierova transformace funkcí definovaných na konečném počtu bodů {0, 1, ... , N-1}^2, kde N je přirozené číslo. Dále je pozornost věnována modifikacím fázové korelace, díky nimž metoda umožňuje nalezení parametrů podobnostní transformace i mezi obrazy, které mají vysoký dynamický rozsah a slabě patrné struktury, obsahují aditivní nebo impulzní šum a jsou pořízeny pomocí různých snímačů a optických soustav. Obsahem práce jsou i modifikace metody pro snímky sluneční koróny pořízené během úplných zatmění Slunce, což patří mezi nejobtížnější úlohy registrace obrazů.This thesis deals with the use of phase correlation for estimation of mutual rotation, scale-change and translation between digital images. Phase correlation is based on the Fourier transform, therefore the thesis describes the Fourier transform of functions defined on R^2 and the discrete Fourier transform of functions defined on a finite number of points {0, 1, ... ,N-1}^2, where N is a natural number. The thesis describes modifications of the phase correlations for estimation of similarity transformation parameters between images with high dynamic range and faint structures, containing additive or impulse noise and images which are taken with different sensors and optical systems. The thesis also focuses on the modifications of the method used for registration of solar corona images taken during total solar eclipses, which counts among the hardest registration tasks.