Image registration techniques with multiresolution analysis in satellite oceanography

Abstract

En aquest article es fa una descripció dels procediments realitzats per enregistrar dues imatges geomètricament, de forma automàtica, si es pren la primera com a imatge de referència. Es comparen els resultats obtinguts mitjançant tres mètodes. El primer mètode és el d’enregistrament clàssic en domini espacial maximitzant la correlació creuada (MCC)[1]. El segon mètode es basa en aplicar l’enregistrament MCC conjuntament amb un anàlisi multiescala a partir de transformades wavelet [2]. El tercer mètode és una variant de l’anterior que es situa a mig camí dels dos. Per cada un dels mètodes s’obté una estimació dels coeficients de la transformació que relaciona les dues imatges. A continuació es transforma per cada cas la segona imatge i es georeferencia respecte la primera. I per acabar es proposen unes mesures quantitatives que permeten discutir i comparar els resultats obtinguts amb cada mètode.

In this paper we present processing techniques for automated image-to-image geometrical registration. One reference image is used to register the working image. Three methods are used. The first method is the classical image registration method using the maximum cross-correlation (MCC) in the spatial domain [1]. The second method is based on MCC and multiscale analysis through wavelet multiresolution techniques [2]. The third one is a fusion of the two previous methods. For each technique the transformation coefficients relating both images are estimated. Finally, the second image is transformed and georeferenced to the first one. In the conclusion, a proposal of quantitative parameters leads to a final discussion on the results.

En este artículo se describen los procedimientos realizados para registrar geométricamente dos imágenes de forma automática si se toma la primera como imagen de referencia. Se comparan los resultados obtenidos mediante tres métodos. El primero es el método clásico para registrar dos imágenes en el dominio espacial maximizando la correlación cruzada (MCC) [1]. En el segundo se trata de aplicar de forma conjunta técnicas de análisis multiescalar, basadas en las transformaciones wavelet y el método MCC [2]. El tercero es una variación del segundo situada a medio camino de los dos métodos anteriores. Para cada método se obtiene una estimación de los coeficientes de la transformación que relaciona las dos imágenes. A continuación, se transforma la segunda imagen que se georreferencia respecto a la primera para cada caso. Para finalizar se proponen unas medidas cuantitativas que nos permiten discutir y comparar los resultados obtenidos en cada uno de los métodos