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针对现有频域法FFT和PPFFT对于大倍率图像配准精度和计算效率难以同时保证的问题,研究了一种基于多重频谱叠加的频域算法,为最大限度减小插值误差噪声,该算法采用多分辨率频谱插值,构造出更接近对数极坐标网格。文中给出分辨率参数设置和算法流程。最后通过算例验证,结果表明:本算法对无裁减图像最大配准倍率可至10,对裁减图像可至5,而FFT和PPFFT(无迭代)对于两种类型图像都约为2;相对于特征点匹配法,本算法也适用于更大倍率的图像配准,从而验证了该算法的准确性和可行性。