基于特征點(diǎn)的SAR與可見光圖像配準(zhǔn)方法研究
發(fā)布時間:2021-07-31 18:44
隨著遙感技術(shù)的快速發(fā)展,遙感圖像的獲取方式逐漸呈現(xiàn)多樣化的態(tài)勢。在眾多的遙感方式中,SAR傳感器獲取的圖像擁有較強(qiáng)的穿透能力,容易獲取不易察覺的地面目標(biāo)特征;相對的,可見光圖像擁有豐富的灰度紋理等光譜信息,具有良好的目視解譯功能。因此,進(jìn)行SAR與可見光遙感圖像中信息的融合互補(bǔ)具有重要意義。而SAR與可見光圖像配準(zhǔn)作為遙感信息融合流程的基礎(chǔ)環(huán)節(jié),也成為近年來的研究熱點(diǎn)。本文深入研究了SAR與可見光圖像的配準(zhǔn)技術(shù),針對其中的配準(zhǔn)難點(diǎn)和具體的應(yīng)用環(huán)境提出兩種基于特征點(diǎn)的配準(zhǔn)方法。本文的研究內(nèi)容及創(chuàng)新工作如下:首先,分類歸納了國內(nèi)外圖像配準(zhǔn)方法的研究進(jìn)展,通過分析SAR與可見光圖像在輻射特性和幾何特性方面的差異,針對由此造成的SAR與可見光圖像的非線性輻射差異和幾何變形等問題,本文提出從獲取均勻魯棒同名特征點(diǎn)和提高異源特征向量匹配正確率兩個方面對SAR與可見光圖像配準(zhǔn)難題進(jìn)行研究。其次,由于SAR與可見光圖像非線性輻射差異問題和SAR圖像中的斑點(diǎn)噪聲問題,傳統(tǒng)的圖像配準(zhǔn)方法提取的異源圖像同名特征點(diǎn)數(shù)目少且不穩(wěn)定,同時構(gòu)造的描述符可靠性差,在SAR與可見光圖像的配準(zhǔn)任務(wù)中無法建立大量有效的匹配...
【文章來源】:西安電子科技大學(xué)陜西省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:78 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
高斯差分尺度空間構(gòu)造示意圖
將該位置處的像素點(diǎn)標(biāo)記為候選特征點(diǎn)。如圖2.2 所示。圖 2.2 極值點(diǎn)檢測示意圖(2)特征點(diǎn)精確定位在得到原圖像的 SIFT 候選特征點(diǎn)集合之后,為了獲得特征點(diǎn)的坐標(biāo)及尺度信息,需要進(jìn)一步計算出該特征點(diǎn)的準(zhǔn)確位置。同時為了提高算法穩(wěn)定性,需要去除低對比度和邊緣響應(yīng)候選特征點(diǎn)。1)剔除低對比度點(diǎn)對檢測候選特征點(diǎn) x 的高斯差分函數(shù)利用二階泰勒級數(shù)展開,得到:22( )T TTD DD x D x xx v (2-14)其中, x 為候選特征點(diǎn)的偏移量,對上式求導(dǎo)并令其等于零,可得:2 12D Dxv x (2-15)通過多次迭代確定候選點(diǎn)的精確位置和尺度坐標(biāo) x ,帶入公式可得到 D ( x ),其絕對值即為該候選點(diǎn)的對比度響應(yīng)值。文中設(shè)定對比度閾值 thrersh 0.3,如果對比度響應(yīng)值 D ( x )thresh,則該特征點(diǎn)為不穩(wěn)定點(diǎn),易受噪聲干擾,予以去除;如果對比度響應(yīng)值小于閾值,則認(rèn)為提取特征點(diǎn)穩(wěn)定性好,予以保留并記錄其坐標(biāo)。2)去除邊緣點(diǎn)在之前的尺度空間計算中
西安電子科技大學(xué)碩士學(xué)位論文中,梯度幅值和方向的計算公式如下:2 2m( x, y ) [ L ( x 1, y ) L( x 1, y )] [ L ( x, y 1) L( x, y 1)]1( , 1) ( , 1)( , )( 1, ) ( 1, )L x y L x yx y tanL x y L x y x, y )為特征點(diǎn)所在高斯金字塔中該層圖像的像素值。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于SIFT特征的遙感影像自動配準(zhǔn)[J]. 李曉明,鄭鏈,胡占義. 遙感學(xué)報. 2006(06)
博士論文
[1]SAR圖像配準(zhǔn)及變化檢測技術(shù)研究[D]. 熊博蒞.國防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2012
[2]SAR圖像道路和機(jī)場提取方法研究[D]. 賈承麗.國防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2006
碩士論文
[1]基于改進(jìn)ASIFT算法的SAR圖像匹配研究[D]. 李玥.西安電子科技大學(xué) 2017
[2]基于梯度互信息的SAR與可見光圖像配準(zhǔn)[D]. 孫銘.西安電子科技大學(xué) 2015
本文編號:3313993
【文章來源】:西安電子科技大學(xué)陜西省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:78 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
高斯差分尺度空間構(gòu)造示意圖
將該位置處的像素點(diǎn)標(biāo)記為候選特征點(diǎn)。如圖2.2 所示。圖 2.2 極值點(diǎn)檢測示意圖(2)特征點(diǎn)精確定位在得到原圖像的 SIFT 候選特征點(diǎn)集合之后,為了獲得特征點(diǎn)的坐標(biāo)及尺度信息,需要進(jìn)一步計算出該特征點(diǎn)的準(zhǔn)確位置。同時為了提高算法穩(wěn)定性,需要去除低對比度和邊緣響應(yīng)候選特征點(diǎn)。1)剔除低對比度點(diǎn)對檢測候選特征點(diǎn) x 的高斯差分函數(shù)利用二階泰勒級數(shù)展開,得到:22( )T TTD DD x D x xx v (2-14)其中, x 為候選特征點(diǎn)的偏移量,對上式求導(dǎo)并令其等于零,可得:2 12D Dxv x (2-15)通過多次迭代確定候選點(diǎn)的精確位置和尺度坐標(biāo) x ,帶入公式可得到 D ( x ),其絕對值即為該候選點(diǎn)的對比度響應(yīng)值。文中設(shè)定對比度閾值 thrersh 0.3,如果對比度響應(yīng)值 D ( x )thresh,則該特征點(diǎn)為不穩(wěn)定點(diǎn),易受噪聲干擾,予以去除;如果對比度響應(yīng)值小于閾值,則認(rèn)為提取特征點(diǎn)穩(wěn)定性好,予以保留并記錄其坐標(biāo)。2)去除邊緣點(diǎn)在之前的尺度空間計算中
西安電子科技大學(xué)碩士學(xué)位論文中,梯度幅值和方向的計算公式如下:2 2m( x, y ) [ L ( x 1, y ) L( x 1, y )] [ L ( x, y 1) L( x, y 1)]1( , 1) ( , 1)( , )( 1, ) ( 1, )L x y L x yx y tanL x y L x y x, y )為特征點(diǎn)所在高斯金字塔中該層圖像的像素值。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于SIFT特征的遙感影像自動配準(zhǔn)[J]. 李曉明,鄭鏈,胡占義. 遙感學(xué)報. 2006(06)
博士論文
[1]SAR圖像配準(zhǔn)及變化檢測技術(shù)研究[D]. 熊博蒞.國防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2012
[2]SAR圖像道路和機(jī)場提取方法研究[D]. 賈承麗.國防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2006
碩士論文
[1]基于改進(jìn)ASIFT算法的SAR圖像匹配研究[D]. 李玥.西安電子科技大學(xué) 2017
[2]基于梯度互信息的SAR與可見光圖像配準(zhǔn)[D]. 孫銘.西安電子科技大學(xué) 2015
本文編號:3313993
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