本文關鍵詞：不同時相遙感圖像配準技術的研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：圖像配準指將不同時間、不同傳感器或不同視角下獲取的同一場景的兩幅或多幅圖像進行匹配、疊加的圖像處理過程。圖像的自動配準方法主要分三類:基于圖像灰度信息的配準方法、基于特征的配準方法和基于變換域的配準方法。本文總結了前人在圖像配準領域的研究成果,并且詳細的介紹了遙感圖像配準的幾種經(jīng)典算法,分析它們的優(yōu)缺點,針對無人機遙感圖像和衛(wèi)星圖像的特點,提出了能夠實現(xiàn)不同時相遙感圖像的配準算法。圖像的灰度信息是反映圖像內(nèi)容的重要特征,本文針對圖像的灰度信息開展對不同時相遙感圖像配準技術的研究。主要的研究內(nèi)容如下:1、分析了當前國內(nèi)外3種經(jīng)典圖像配準算法,即ABS算法、圖像矩的配準算法和基于圖像特征的配準算法對不同時相遙感圖像進行配準的優(yōu)缺點。通過對100對圖像數(shù)據(jù)集的仿真實驗,指出這3種算法對不同時相遙感圖像的配準效果不佳,且基于特征點的圖像配準算法無法實現(xiàn)不同時相遙感圖像的配準。2、針對上述3種經(jīng)典圖像配準算法對不同時相遙感圖像的配準效果不理想等問題,提出一種基于PSO優(yōu)化與互信息融合的不同時相遙感圖像配準算法。首先利用該算法來實現(xiàn)具有視角變化的同時相無人機低空航拍遙感圖像的自動配準;然后通過改進PSO優(yōu)化算法中的目標函數(shù)來實現(xiàn)不同時相遙感圖像的配準;最后進行了一系列實驗,并與SIFT算法、窮舉互信息搜索法、單純型法在能否實現(xiàn)圖像配準、配準時間以及配準精度上作比較。實驗結果表明,基于PSO-MI的配準算法能夠實現(xiàn)不同時相遙感圖像的配準,且比單純型法的配準精度高,比窮舉互信息搜索法的速度快,能夠合理且有效地實現(xiàn)不同時相遙感圖像的配準。3、針對PSO優(yōu)化與互信息融合的配準算法無法實現(xiàn)配準的圖像對等問題,提出一種基于Graph Cuts方法的配準算法來實現(xiàn)不同時相遙感圖像的自動配準。該方法通過設計以近似互信息為能量函數(shù)的數(shù)據(jù)項,利用最大流/最小割算法最小化能量函數(shù)來實現(xiàn)圖像數(shù)據(jù)集的配準。實驗結果表明,該算法能夠很好地實現(xiàn)不同時相遙感圖像的配準,與基于PSO優(yōu)化與互信息融合算法相比,其算法復雜度更低,配準效果更好,能夠實現(xiàn)圖像中特征信息較少的圖像集的配準。最后針對本文所做的工作進行了總結,并對本文在不同時相遙感圖像配準領域仍需要深入研究的地方進行了展望。
【關鍵詞】：不同時相 圖像配準 PSO算法 互信息 Graph Cuts方法 近似互信息 最大流/最小割
【學位授予單位】：集美大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TP751
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第1章 緒論9-14
• 1.1 研究背景和研究意義9-10
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀10-12
• 1.2.1 國外研究現(xiàn)狀10-11
• 1.2.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀11-12
• 1.3 論文的研究目標和結構安排12-13
• 1.4 本章小結13-14
• 第2章 遙感圖像的特點以及相關研究方法簡介14-22
• 2.1 引言14
• 2.2 圖像的特點14-16
• 2.2.1 無人機遙感圖像的特點14-15
• 2.2.2 衛(wèi)星圖像的特點15-16
• 2.3 相關的幾種配準算法簡介16-21
• 2.3.1 ABS算法16-17
• 2.3.2 圖像矩的配準算法17-19
• 2.3.3 圖像特征的配準算法19-21
• 2.4 本章小結21-22
• 第3章 基于PSO優(yōu)化與互信息融合的不同時相遙感圖像配準算法22-37
• 3.1 引言22-23
• 3.2 粒子群優(yōu)化算法的原理23-24
• 3.3 圖像互信息算法的計算原理24-25
• 3.4 基于PSO優(yōu)化與互信息融合算法的流程25-26
• 3.5 實驗結果與分析26-35
• 3.5.1 實驗設計26
• 3.5.2 實驗結果及分析26-35
• 3.6 本章小結35-37
• 第4章 基于Graph Cuts方法的不同時相遙感圖像配準算法37-48
• 4.1 引言37
• 4.2 圖割理論及能量函數(shù)的描述37-41
• 4.2.1 圖割理論37-38
• 4.2.2 能量函數(shù)的描述38-41
• 4.3 基于Graph Cuts方法的不同時相遙感圖像配準算法41-42
• 4.4 實驗結果與分析42-47
• 4.4.1 實驗設計42
• 4.4.2 實驗結果與分析42-47
• 4.5 本章小結47-48
• 第5章 結論與展望48-50
• 5.1 本文的研究工作總結48
• 5.2 進一步的研究工作48-49
• 5.3 展望49-50
• 致謝50-51
• 參考文獻51-55
• 在學期間的研究成果以及發(fā)表的學術論文55

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