本文關鍵詞：基于配準技術的非合作衛(wèi)星遙感圖像精確定位

  更多相關文章： 非合作衛(wèi)星遙感圖像 精確定位 圖像配準 經(jīng)緯度坐標自動估計 ASIFT

【摘要】：隨著航空航天技術的發(fā)展,衛(wèi)星遙感圖像在環(huán)境監(jiān)測、防災減災及國防軍事等領域發(fā)揮了巨大的作用。但由于各種因素的影響,初始的衛(wèi)星遙感圖像存在多種形式的幾何變形。為了有效地利用衛(wèi)星遙感圖像,首要的任務就是建立起像素坐標與其對應地面坐標之間精確的幾何關系,即精確定位。非合作衛(wèi)星遙感圖像,由于其經(jīng)緯度信息的丟失,無法獲知地物準確的坐標位置,大大降低了圖像的實際應用價值。本文以非合作衛(wèi)星遙感圖像為研究對象,主要從圖像配準技術入手,最終實現(xiàn)該衛(wèi)星遙感圖像的自動精確定位,使其在變化檢測、目標識別中能夠發(fā)揮更大的作用。①研究了基于局部不變特征的圖像自動匹配算法。在歸納總結(jié)SIFT算法的基礎之上,重點研究了抗成像視角變化的ASIFT算法。針對ASIFT算法復雜度很高的問題,利用快速SURF算子對其進行改進,并通過3組實驗對比了ASIFT算法和基于ASIFT的改進算法的性能,結(jié)果表明改進方法的運算效率有一定程度的提升。②針對非合作衛(wèi)星圖像對比度低的問題,利用直方圖均衡化增強,使圖像質(zhì)量能夠滿足配準的要求;針對非合作衛(wèi)星圖像與Google地圖無法直接匹配的問題,本文將Google地圖中的地標通過人工標注和數(shù)據(jù)擬合映射到一張有代表性的衛(wèi)星圖像上作為母板,并對比了全局和局部兩種擬合模型的定位精度,結(jié)果表明基于薄板樣條的局部擬合模型能更好地處理地形起伏的情況,定位精度更高;非合作衛(wèi)星圖像具有時間連續(xù)、數(shù)據(jù)量大等特點,每一幅圖都采用人工配準是不實際的。針對這一問題,首先將新生成的衛(wèi)星圖與母板利用本文改進算法進行自動匹配,然后將母板對應的地標映射到新圖上,從而完成新圖的經(jīng)緯度坐標自動估計。最后評價了新圖的定位精度,結(jié)果表明本文改進算法對非合作衛(wèi)星圖像云雪遮擋、視角變化、旋轉(zhuǎn)平移具有良好的適應性,其定位精度達到了預期的效果。③搭建了衛(wèi)星遙感圖像精確定位的實例系統(tǒng),對ASIFT算法、基于ASIFT的改進算法、數(shù)據(jù)擬合和自動處理等功能采用VC++編程實現(xiàn),軟件自動定位新圖,滿足了非合作衛(wèi)星遙感圖像自動化處理的需求。
【關鍵詞】：非合作衛(wèi)星遙感圖像 精確定位 圖像配準 經(jīng)緯度坐標自動估計 ASIFT
【學位授予單位】：重慶大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TP751
【目錄】：

• 中文摘要3-4
• 英文摘要4-9
• 1 緒論9-15
• 1.1 研究背景及意義9-10
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀10-13
• 1.3 本文研究內(nèi)容及章節(jié)安排13-15
• 2 圖像增強及配準技術概述15-25
• 2.1 圖像的增強15-20
• 2.1.1 灰度變換增強15-17
• 2.1.2 直方圖均衡化17-18
• 2.1.3 圖像平滑去噪18-20
• 2.2 圖像配準的基本原理20-21
• 2.2.1 配準的數(shù)學描述20
• 2.2.2 配準的基本組成20-21
• 2.3 幾何變換模型21-22
• 2.3.1 相似變換21
• 2.3.2 仿射變換21
• 2.3.3 投影變換21-22
• 2.4 重采樣插值22-24
• 2.4.1 最鄰近插值22-23
• 2.4.2 雙線性插值23
• 2.4.3 立方卷積插值23-24
• 2.5 配準精度評價24
• 2.6 本章小結(jié)24-25
• 3 局部興趣點的檢測、匹配與改進25-53
• 3.1 引言25
• 3.2 SIFT特征點檢測與描述25-32
• 3.2.1 尺度空間的生成25-27
• 3.2.2 極值點的檢測及精確定位27-29
• 3.2.3 關鍵點的方向指定29-30
• 3.2.4 描述子的生成30-32
• 3.3 成像視角的模擬32-37
• 3.3.1 仿射相機模型32-34
• 3.3.2 相對傾斜度34-35
• 3.3.3 ASIFT算法原理及步驟35-36
• 3.3.4 經(jīng)度和緯度采樣36-37
• 3.3.5 多分辨率下ASIFT算法加速37
• 3.4 特征點的匹配37-43
• 3.4.1 KD樹的建立38-39
• 3.4.2 BBF算法搜索策略39-41
• 3.4.3 RANSAC刪除誤匹配41-43
• 3.5 SURF快速檢測子43-46
• 3.5.1 積分圖像的建立43
• 3.5.2 快速Hessian極值點檢測43-44
• 3.5.3 盒子濾波器構建尺度空間44-46
• 3.6 基于ASIFT的改進算法46-51
• 3.6.1 算法流程設計46-47
• 3.6.2 實驗結(jié)果與分析47-51
• 3.7 本章小結(jié)51-53
• 4 衛(wèi)星遙感圖像經(jīng)緯度坐標自動估計53-75
• 4.1 引言53
• 4.2 衛(wèi)星遙感圖像的增強53-55
• 4.3 母板的坐標標注55-58
• 4.3.1 Google地圖的截取55-56
• 4.3.2 地標點的選取56-57
• 4.3.3 誤標的自動檢測57-58
• 4.4 Web墨卡托坐標變換58-59
• 4.5 母板的精確定位59-63
• 4.5.1 基于多項式的全局擬合59-60
• 4.5.2 基于薄板樣條函數(shù)的局部擬合60-61
• 4.5.3 最小二乘法計算模型參數(shù)61-62
• 4.5.4 母板的生成62-63
• 4.6 母板的定位精度評價63-66
• 4.7 新圖經(jīng)緯度坐標自動估計的實現(xiàn)66-72
• 4.7.1 新圖與母板的匹配67-70
• 4.7.2 新圖經(jīng)緯度函數(shù)的學習70-72
• 4.8 新圖的定位精度評價72-74
• 4.9 本章小結(jié)74-75
• 5 衛(wèi)星遙感圖像精確定位實例系統(tǒng)設計75-79
• 5.1 開發(fā)環(huán)境及界面設計75-76
• 5.1.1 系統(tǒng)開發(fā)環(huán)境75
• 5.1.2 界面設計75-76
• 5.2 系統(tǒng)主要功能76-78
• 5.2.1 兩幅衛(wèi)星圖像的配準76-78
• 5.2.2 地標點的擬合78
• 5.3 本章小結(jié)78-79
• 6 總結(jié)與展望79-81
• 6.1 總結(jié)79
• 6.2 展望79-81
• 致謝81-83
• 參考文獻83-87

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中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 馮新崗;周詮;;基于圖像復雜度分類的衛(wèi)星遙感圖像信息隱藏[J];宇航學報;2010年07期

2 蘇新;美國衛(wèi)星遙感圖像銷售的新政策[J];遙感信息;1994年03期

3 劉建強;應用前景廣闊的海洋一號衛(wèi)星[J];遙感信息;2002年03期

4 王樹連;現(xiàn)代戰(zhàn)爭的神奇天眼——衛(wèi)星遙感圖像的軍事應用[J];中國測繪;2005年01期

5 陳愛軍;魏祥泉;朱兵;;衛(wèi)星遙感圖像中河流的快速提取方法[J];紅外與激光工程;2006年S4期

6 曹瓊;鄭紅;李行善;;一種基于紋理特征的衛(wèi)星遙感圖像云探測方法[J];航空學報;2007年03期

7 鄭利娟;甘娜;;衛(wèi)星遙感圖像中沙漠和山脈的紋理分析[J];軟件導刊;2011年07期

8 王景泉;偵察級民用衛(wèi)星遙感圖像市場的形成[J];國外空間動態(tài);1995年09期

9 ;衛(wèi)星遙感圖像輔助疾病防控[J];衛(wèi)星與網(wǎng)絡;2013年12期

10 天兵;;它看到了伊朗核工廠——“快鳥2號”衛(wèi)星顯身手[J];航空知識;2006年06期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前6條

1 陳愛軍;魏祥泉;朱兵;;衛(wèi)星遙感圖像中河流的快速提取方法[A];2006年全國光電技術學術交流會會議文集（D 光電信息處理技術專題）[C];2006年

2 吳敏寧;蒲體信;;衛(wèi)星遙感圖像處理幾何精度分析評價[A];新技術在土地調(diào)查中的應用與土地科學技術發(fā)展-2005年中國土地學會學術年會論文集[C];2005年

3 蒲體信;吳敏寧;;衛(wèi)星遙感圖像處理幾何精度分析評價[A];中國科協(xié)2005年學術年會第38分會場、科學發(fā)展與土地資源節(jié)約和集約利用論文集[C];2005年

4 徐涵秋;;Landsat衛(wèi)星遙感圖像正規(guī)化處理的模型比較研究[A];第十五屆全國遙感技術學術交流會論文摘要集[C];2005年

5 陳博洋;郭強;谷松巖;;氣象衛(wèi)星遙感圖像的超分辨率重建研究[A];第28屆中國氣象學會年會——S1第四屆氣象綜合探測技術研討會[C];2011年

6 張錦;董曉媛;趙晉陵;金雁中;;應用Quickbird和IKONOS衛(wèi)星遙感圖像更新地形圖的方法和精度研究[A];第十五屆全國遙感技術學術交流會論文摘要集[C];2005年

中國重要報紙全文數(shù)據(jù)庫 前8條

1 常麗君;衛(wèi)星遙感圖像可用來預測流行病[N];科技日報;2011年

2 記者　 宋麗芳;向海洋進軍中的熱切期盼[N];中國航天報;2006年

3 紫曉;海洋一號衛(wèi)星——中國海洋開發(fā)的“千里眼”[N];中國教育報;2002年

4 本報記者 桑蕾;衛(wèi)星過頂 精準繪制大地藍圖[N];黑龍江日報;2012年

5 記者 袁于飛;我國首顆高分辨率測繪衛(wèi)星交付使用[N];光明日報;2012年

6 本報記者 劉斐 通訊員 呂大e，

本文編號：518813