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基于Powell优化算法和图像的金字塔分解，提出了一个新的亚像元运动参数估计方法．用参考图像和待配准图像构造的非线性最小二乘公式作为Powell算法的目标函数，并且以运动参数作为变量．由细到粗的多分辨率分解为准确的亚像元参数估计提供了基础．数值实验结果表明，该算法可以用于准确的稳健的亚像元参数估计，其不足之处在于运行时间比较长．