基于區(qū)域信息及改進綜合學(xué)習(xí)粒子群優(yōu)化的SAR圖像配準(zhǔn)方法
本文選題:SAR圖像 + 顯著區(qū)域; 參考:《西安電子科技大學(xué)》2014年碩士論文
【摘要】:合成孔徑雷達(SAR)采用微波主動成像技術(shù),具有全天候、全天時、對地表和云層的穿透、高分辨率,側(cè)視成像等特點,其成像條件不受天氣或者能見度的影響,在遙感任務(wù)中得到了越來越廣泛的應(yīng)用。由于同一SAR系統(tǒng)在不同時期、不同視角經(jīng)過同一區(qū)域時存在一定的幾何形變,該問題的解決是圖像融合、變化檢測、地物分類等后續(xù)SAR圖像處理的先決條件,因此,SAR圖像配準(zhǔn)是圖像處理領(lǐng)域一個非常重要的研究課題。通過對現(xiàn)有配準(zhǔn)的深入學(xué)習(xí)和研究,本文從區(qū)域角度探索解決不同時相SAR圖像的配準(zhǔn)問題,并做了相關(guān)仿真實驗。本文的主要工作有以下內(nèi)容:1.從顯著區(qū)域分割的角度在浮動圖像中提取區(qū)域,并用橢圓化的區(qū)域作為模板進行在參考圖像中進行模板匹配,通過對浮動圖像和參考圖像構(gòu)建小波金字塔,在不同分辨率上利用綜合學(xué)習(xí)粒子群算法對匹配區(qū)域進行粗搜索和精搜索,在最頂層確定最佳匹配區(qū)域?qū)?在其余層利用浮動圖像中對應(yīng)的該最佳區(qū)域繼續(xù)進行區(qū)域搜索,最后利用匹配橢圓區(qū)域的中心點、長軸端點、短軸端點計算最終變換參數(shù)。對Radarsat-2衛(wèi)星分別于2008和2009年所拍攝的黃河入?诘膱D像進行了實驗,實驗結(jié)果驗證了本方法可以對SAR圖像進行快速有效配準(zhǔn)。2.提出采用基于灰度直方圖眾數(shù)排序的方法進行區(qū)域匹配,可以在兩個區(qū)域分割效果并不是很一致的情況下很好地度量其相似性;對子區(qū)域圖像對提出采用比值圖像熵為相似度量函數(shù),搜索算法為提出的改進后綜合學(xué)習(xí)粒子群算法。所提出的配準(zhǔn)方法,用子圖像對的配準(zhǔn)代替原圖像對的配準(zhǔn),有效提高了配準(zhǔn)效率,之后借助特征點在子圖像對和原圖像對中的不同坐標(biāo),將子圖像對的配準(zhǔn)參數(shù)轉(zhuǎn)化為原圖像對的配準(zhǔn)參數(shù)。對Radarsat-2衛(wèi)星分別于2008和2009年所拍攝的黃河入?诘膱D像進行了實驗,實驗結(jié)果驗證了本方法的有效性。
[Abstract]:The synthetic Aperture Radar (SAR) uses active microwave imaging technology. It has the characteristics of all-weather, all-day penetration of the surface and clouds, high resolution, side view imaging, etc. The imaging conditions are not affected by weather or visibility. It has been used more and more widely in remote sensing mission. Due to the geometric deformation of the same SAR system in different periods and different angles of view passing through the same region, the solution to this problem is a prerequisite for subsequent SAR image processing, such as image fusion, change detection, ground object classification and so on. Therefore, SAR image registration is a very important research topic in the field of image processing. Through the in-depth study and research on the existing registration, this paper explores and solves the registration problem of different phase SAR images from the regional point of view, and makes relevant simulation experiments. The main work of this paper is as follows: 1. The region is extracted from the floating image from the angle of significant region segmentation, and the elliptical region is used as template to match the template in the reference image, and the wavelet pyramid is constructed by floating image and reference image. At different resolution, the matching region is searched rough and fine by comprehensive learning particle swarm optimization algorithm, the best matching region pair is determined at the top level, and the region search is continued in the other layers using the corresponding region in the floating image. Finally, the final transformation parameters are calculated by matching the center point, long axis end point and short axis end point of the elliptic region. Experiments were carried out on the Yellow River entrance images taken by Radarsat-2 satellite in 2008 and 2009 respectively. The experimental results show that the proposed method can be used to quickly and effectively register the SAR images. This paper proposes a method of region matching based on gray histogram mode ranking, which can measure the similarity of the two regions when the segmentation effect is not very consistent. The ratio image entropy is used as similarity measure function for sub-region image pairs and the improved comprehensive learning particle swarm optimization algorithm is proposed for searching. In the proposed registration method, the registration of the original image pair is replaced by the registration of the sub-image pair, and the registration efficiency is effectively improved, and then the different coordinates of the sub-image pair and the original image pair are obtained with the help of the feature points. The registration parameters of sub-image pairs are transformed into the registration parameters of the original image pairs. Experiments were carried out on the Yellow River entrance images taken by Radarsat-2 satellite in 2008 and 2009 respectively. The experimental results show that the proposed method is effective.
【學(xué)位授予單位】:西安電子科技大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2014
【分類號】:TN957.52
【相似文獻】
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,本文編號:1949827
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