多传感器遥感图像配准方法研究

目的对来自多传感器的同质或异质遥感图像进行自动配准。方法对传统的相关系数相似性量度进行深入分析,通过对其推广,提出一种也适用于异质遥感图像相似性度量的基于联合概率的方法,并通过具体的图像进行实验验证。结果利用基于联合概率的相似性度量方法分别实现了同质图像间、异质图像间的配准。结论利用基于联合概率的相似性度量方法可以很好地对多传感器异质图像进行自动配准,并且自动寻找同名点的精度,使其可达到子像素级。     

一种改进的遥感图像配准方法

在分析当前主要的图像配准方法的基础上, 提出一种改进的基于点特征的遥感图像配准方法: 首先对参考图像进行分块, 每块提取一定数量的特征点, 以确保各块图像特征点分布均匀; 根据已知的同名点对, 拟合变换方程, 将待配准点代入变换方程得到粗匹配点坐标, 再以粗匹配点为中心在一个较小的范围内搜索, 根据相似性测进行精配准, 确定正确的同名点位置, 在此基础上实现整体遥感图像配准。为了验证该方法的有效性, 针对变大和传感器位移较大的光学遥感图像设计了仿真实验。实验结果表明, 改进方法能很好地解决光学遥感图像之间的配准问题, 降低特征点提取和同名点匹配的时间复杂度。     

一种改进的遥感图像配准方法

在分析当前主要的图像配准方法的基础上,提出一种改进的基于点特征的遥感图像配准方法:首先对参考图像进行分块,每块提取一定数量的特征点,以确保各块图像特征点分布均匀;根据已知的同名点对,拟合变换方程,将待配准点代入变换方程得到粗匹配点坐标,再以粗匹配点为中心在一个较小的范围内搜索,根据相似性测度进行精配准,确定正确的同名点位置,在此基础上实现整体遥感图像配准。为了验证该方法的有效性,针对变形较大和传感器位移较大的光学遥感图像设计了仿真实验。实验结果表明,改进方法能很好地解决光学遥感图像之间的配准问题,降低特征点提取和同名点匹配的时间复杂度。     

基于薄板样条的遥感影像非刚性配准方法

提出一种基于薄板样条的遥感影像非刚性配准方法。首先,根据SIFT算法分别在参考影像与待配准影像中提取特征点;然后,对特征点进行匹配,并利用RANSAC一致性分级检验方法,由粗至精分级排除错误匹配点;最后,利用同名匹配点构建薄板样条配准模型,并完成图像配准结果。实验结果表明,文中方法能有效解决遥感影像在时相变化、几何变形等条件下的配准,具有较高的实用性。     

遥感图像和矢量图的叠加

针对遥感图像与地理信息系统矢量图之间的数据结构和显示时所用的坐标系统的不同问题,通过研究遥感图像与矢量图形叠加来解决两种数据的融合.利用ENVI对研究所用的遥感图像进行一系列的校正,将遥感图像和该图像所对区域的矢量图进行配准,得到带有相同GCP点的两幅图像,两幅图像进行叠加形成一幅遥感图像和矢量图综合显示的图像,该图像结合两者的优点为GIS提供强大的数据库.     

中低分辨率遥感影像控制点对自动提取方法

遥感影像配准是遥感影像融合与校正的基础,而控制点提取是遥感影像配准的关键。针对中低分辨率遥感影像配准时产生的控制点少且分布不均匀、正确匹配率低等问题进行研究,提出了一种自动提取其控制点对的方法。该方法采用区域匹配策略,首先将参考影像与待配准影像的公共区域进行网格划分,对2幅影像中相同地理范围的小区域进行一致编号,接着建立影像的多尺度空间,对每一个尺度影像区域块采用Harris进行角点检测,用SIFT特征描述符描述Harris角点的特征向量,最后利用区域匹配策略进行特征点的匹配。实验表明,该方法能提取出均匀分布且精度高的控制点对,有利于提高中低分辨率遥感影像配准的精度。     

一种优化的多源遥感影像高精度配准方法

探讨了一种优化的多源遥感影像的高精度配准算法.利用梯度算子结合Forstner算子快速提取特征点,同时采用基于熵的格网技术控制特征点的分布均匀度,在少量准确控制点的基础上以不变矩相似度量为匹配准则,采用整体松弛法匹配策略快速配准得到同名点,并利用二次多项式模型来剔除误配准点.结果表明,该方法配准速度快,得到的同名点精度高,分布均匀,可以满足遥感影像的融合与快速更新等后续处理的要求.     

多传感器遥感图像配准方法的研究

根据多传感器遥感图像的成像特点,需要对获得的遥感图像进行配准融合后才能获得所需要的信息.傅立叶变换应用在多传感器遥感图像配准中可以达到预期的配准效果,能够分析出所需要的数据信息.     

结合小波金字塔的空频域亚像素图像配准

基于图像序列的超分辨率重建,是利用同一场景的多幅低分辨率图像重建一幅高分辨率图像,其实现过程可分为两个步骤:首先,利用亚像素图像配准技术将所有的低分辨率图像配准;然后,利用配准的多幅图像重建一幅高分辨率图像.针对配准这一问题,提出一种新颖的图像亚像素配准方法.新方法先将Haar小波分解出的低频子图应用频域Vandewalle方法进行初步配准,然后结合空域Keren改进方法进一步提高配准精度,同时利用金字塔在不同层上分别实现亚像素配准,并逐层累加配准结果.实验结果表明,即使在较大的平移和旋转情况下,相比只有空域Keren改进方法和只有频域Vandewalle方法,该方法的配准精度和超分辨率重建效果都得到明显提高.     

基于语义分割的城市航拍图像匹配定位方法

针对无人机如何在无全球导航卫星系统(GNSS)或弱GNSS环境下确定自身的位置,以使无人机完成各项既定任务的问题,提出一种在城市环境中以无人机上搭载的俯视相机和高度计作为传感器,通过航拍图像和已知参考卫星图像进行配准以获得无人机绝对位置的方法．在配准之前,使用卷积神经网络对两幅待配准图像进行语义分割,提取两幅图像中的建筑物信息．与传统点特征匹配方法容易失败不同,利用两幅图像的建筑物排列信息配准,可以克服两幅图像可能存在的部分差异,如季节等因素的变化．本方法无须已知无人机的精确初始位置,可利用初始化算法在大面积范围内确定无人机的初始位置．在视觉里程计(VO)运行过程中利用最近点迭代(ICP)点云配准算法以消除漂移．最后,利用在谷歌地球中模拟的数据集,验证了本方法的有效性．     

基于Harris-Affine和SIFT特征匹配的图像自动配准

针对大失配多传感器图像,提出了一种基于SIFT(scale invariant keypoints)和Harris-Affine(H-A)互补不变特征匹配的自动配准算法.算法应用SIFT和H-A两种具有互补特性的局部不变特征,根据最近邻特征点距离与次近邻特征点距离之比确定初始匹配点对,然后利用马氏距离的仿射不变性删除误匹配特征点对,据此求取2幅源图像间的仿射变换参数.使用估计的变换矩阵把待配准图像上的所有点映射到参考图像,并对其进行重采样,实现图像的配准.实验结果表明:该算法能够快速高精度实现大失配图像的自动配准.     

基于目标匹配的遥感图像变化检测方法

针对传统的像素级遥感图像变化检测方法中检测精度严重依赖于图像配准、辐射校正和差异图像阈值选取的问题,提出了一种基于目标匹配的目标级遥感图像变化检测方法。该方法直接作用于2幅未经配准和辐射校正的不同时相遥感图像,利用目标的区域不变矩与目标之间的角度关系对目标进行匹配,将不能匹配的目标作为变化目标,利用匹配目标对2幅图进行配准,以同时实现图像的配准与变化检测,并用配准结果对变化检测结果进行修正。实验结果表明,该方法具有较好的定性检测性能。     

基于边缘特征的多源影像空间配准精度研究

图像配准技术是数字图像处理的关键技术之一.以甘肃省张掖市为研究区,获取ASTER与MODIS两种数据进行空间配准研究,首先以ASTER数据为基准选择同名点对MODIS数据进行空间配准,然后使用两种方式对其配准精度进行评价：第一种方法充分考虑研究区的地表覆盖特征,利用图像分割、边缘提取及图像匹配等技术,以先验知识为基础提取边缘并进行拟合分析,提出基于边缘进行空间配准精度的分析方法;第二种方法借鉴传统配准方式,选择同名点进行空间配准精度分析.研究表明,经过配准后的几何校正精度优于0.5个像元,能够满足精度要求.     

多光谱遥感影像对高分辨率DOM精确配准思路研究

本文基于笔者多年从事遥感图像处理的相关工作经验,以图像预处理中的几何精纠正为研究对象,提出一种遵循物理模型的多光谱遥感影像对航空正射影像多点精确配准方法,实现异源的、空间分辨率跨度较大的多光谱遥感影像和航空正射影像间的精确配准。试验结果表明,该方法能达到预期的空间分辨率较大提高的融合效果,相信对从事相关工作的同行能有所裨益。     

基于SIFT和三角网格的VHR建筑物检测技术

传统尺度不变特征变换(scale-invariant feature transform,SIFT)算法的误配准问题导致基于该算法的建筑物检测率较低,因此提出一种改进的高分辨率(very high resolution,VHR)遥感卫星图像中建筑物的检测方法。首先通过改进传统的SIFT配准方法,使其能够更加准确地描述VHR遥感卫星图像中的建筑物信息,之后通过欧氏距离获得2幅图像的初始匹配点集,然后将配准后的一幅图像中所得到的配准点作为Delaunay三角剖分的初始点集,根据Delaunay三角剖分特性,剔除SIFT算法中误匹配的特征点,得到最终的结果。实验结果表明,研究所提出的算法可以有效地检测出一幅VHR遥感卫星图像中的建筑物信息,在时间效率、配准精度、建筑物的检测普遍性上,都能得到很好的预期效果。     

基于小波变换的同类传感器遥感图像快速自动配准的研究

同类传感器遥感图像灰度具有较强的相关性,应用模板相关的方法可以提供数量丰富的配准控制点,达到较高的配准精度.应用小波的图像分解与重构快速算法可以使配准速度得到较大度的提高.实验表明:基于小波变换的模板相关匹配方案实现了同类传感器遥感图像的自动配准,配准速度快且精度高.     

基于强角点的SAR图像自动配准

图像配准技术在合成孔径雷达图像处理中占据至关重要的位置。针对合成孔径雷达图像配准对时间和精度的需求,提出基于角点特征的配准算法。提取两幅图像的角点构造三角形,计算三角形的角度,寻找两幅图像对应的相似三角形,用三角形的顶点坐标求得仿射变换系数,参考图像进行仿射变换,与待配准图像比较相似性,最大相似性对应的变换图像为配准结果。引入用于视频追踪的强角点,对该算法进行验证。实验数据表明该算法的快速准确,并具有一定的抗噪性。     

遥感影像配准方法探讨

影像匹配是指从数字影像上识别相关影像,它是计算机视觉和数字摄影测量中的一个基本问题。遥感影像的配准技术直接关系到图像融合等地形分析的精度和效果,针对不同的应用目的和条件可以选择不同的匹配算法,本文在三种经典的配准方法的基础上提出了两种图像配准的新方法。     

采用非线性尺度空间滤波和SIFT的遥感影像配准方法

针对传统点特征匹配算法存在运算时间长和配准精度低的问题,提出一种基于非线性尺度空间滤波和尺度不变特征转换(SIFT)点特征配准算法.首先,通过非线性尺度空间滤波对基准影像和待配准影像分别进行预处理,保留其边缘信息并去除噪声.其次,采用SIFT算法对预处理后的两幅影像进行特征点提取,通过最近邻和次近邻的欧式距离比值法进行双向匹配,得到匹配特征点.最后,对待配准影像进行仿射变换.结果表明:该方法的总体运行时间比传统SIFT点特征配准算法降低63.2%,且配准精度大幅提高.     

一种多传感器遥感图像的配准方法

提出了一种对多传感器遥感图像进行配准的新方法，应用数学形态学的方法提取源图像的结构特征，并在此基础上选择图像相关配准点，利用仿射变换作为变换模型，根据变换参数将输入图像与参数图像进行配准，实验结果表明，此算法可以有效地解决成像差异较大的遥感图像间的配准问题，具有较高的使用价值。