遥感图像自动匹配技术研究(可复制论文).pdf

摘要对结果进行进一步的优化。实验证明,该算法具有很高的匹配成功率,并且可以图像配准是图像处理中的一项基本技术,它用来匹配来自相同或不同传感器、相互间具有一定几何变形的两幅或多幅图像。在遥感图像处理中,自动配准技术一直受到极大的关注,它是遥感图像镶嵌,多传感器信息融合,变化检测等相关应用的一个重要环节;自动匹配技术在图像三维重建、相机标定、运动估计、遥感应用为背景,研究遥感图像自动配准问题。论文简要介绍了图像配准的一般原理、方法与应用,并从射影几何和视觉成像的角度分析了两个传感器从不同的角度拍摄同一地区所获得的图像之间满足的几何变换关系,分析了几种常见的几何变换及其不变量,推导出双摄像机成像本文将图像配准算法分为基于区域的和基于特征的两大类,分别加以讨论。对于基于区域的图像配准,实现了几种常用的算法,针对不同的图例,分析、比较各种算法的性能,给出相应的应用场合;讨论了利用交互信息方法进行光学图像匹配的可行性、存在的问题,并给出实验结果。对于基于特征的图像匹配,本文介绍并实现了一种基于特征点的图像匹配算法。本文提出并实现了基于边缘线和小面元的图像自动匹配算法,这两种算法能够很好的解决灰度性质相差较大的异源光学图像间的匹配问题,并且各自有自己侧重的应用场合。实验结果证明了这两种算法的有效性。针对遥感应用,本文提出并实现了一个混合、分层的遥感图像自动匹配算法,该算法将光学遥感图像间的配准问题分为同源图像匹配和异源图像匹配两类问题,对每一类分别采用不同的配准策略。整个算法在实现上采用由粗到精的匹配策略,即先利用基于特征的方法获得一个粗略的匹配,然后利用基于区域的方法达到亚象素级的配准精度。关键词:遥感图像,图像配准,计算机视觉,仿射变换,特征空间,特征匹配,相似性度量,交互信息医疗诊断等相关领域中也有着极为广泛的应用。本文主要以仿射变换为模型,以几何模型。中国科学技术大学硕士学位论文
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致谢本文的工作是在吴秀清教授的悉心指导下完成的。在三年的研究生学习生活中,吴老师传授给我丰富的知识,在研究方向和方法上给我以耐心细致的指导,在生活上给我以热情的关怀。吴老师渊博的知识,严谨的治学态度和平易近人的响。在此向吴老师表示崇高的敬意和由衷的感谢。在这里,我还要真诚地感谢实验室徐守时老师,陈学俭老师和尹东老师一直以来对我的关心和指点。同时,我也要感谢实验室的各位师兄弟、师姐妹们的关心和帮助,他们是:李滔、朱才志、刘岩严、王鹏伟、伞兴、刘莉、沈景悦、唐金辉、顾志伟、尹叶我要感谢我的父母和两个姐姐,正是他们无私的奉献使得我获得了攻读硕士学位的机会,每当我学习和工作遇到困难的时候,他们总是及时地给我以鼓励,他们的充分理解和大力支持给了我无穷的力量,他们的关爱、他们的期望使我时年拢谥泄蒲Ъ际醮笱工作作风给我留下深刻的印象,必将在我今后的学习工作和生活产生深远的影飞、袁勋等。刻难忘。中国科学技术大学硕士学位论文
第一章图像配准概述图像配准的应用与分类厶,,本文沿用瓽淖芙帷】,将图像配准技术的应用大致分为以下四类情图像配准就是对从不同传感器在相同或不同的时间、相同或不同视角对同一场景拍摄的两幅或多幅图像进行空间域上的匹配【“,图像配准的目的就是要让同一目标在不同的图像上具有相同的坐标位置。我们用二维数组和琘分别表示两个传感器在相同或不同的时间,从相同或不同的视角对同一个地区拍摄所获得的图像,则这两幅图像在数学上满足如下的关系其中,硎径占渥瓯浠唬琯表示灰度或辐射变换,描述因传感器类型的不同以及成像时气候等环境的影响所带来的图像灰度的变换。图像配准就是要在图像间存在着灰度变换譬的情况下,找出它们之间的空间变换模型及其参数,也就是解出础O旅嫖颐墙饕4油枷衽渥技际醯挠τ糜敕掷啵渥技际的功能模块以及它的研究现状三个方面简要概括出图像自动匹配技术的一般原理、方法与应用;最后给出整个论文的研究内容和章节安排。图像自动配准技术是图像处理领域的一个重要的研究课题,它在遥感图像处理,计算机视觉以及医学诊断等诸多领域有着及其广泛的应用。通过图像配准,可以更好的集成不同传感器的信息萑诤、检测不同时期同一地区的变化浠觳、便于高分辨率图像重建直媛手毓以及对从不同视角拍摄的图片进行三维重建等。况。下面列出这四类情况下的配准问题并给出其相应的解决思路。这里要说明的是,这个分类不是绝对的,一个配准问题可能包括了几种情况,比如对同一地区的枷窈蚐枷窠信渥迹唤鼋鍪歉龆啻ǜ衅髋渥嘉侍猓⑶一箍能是不同视角不同时阅的匹配。⒍啻ǜ衅鞯呐渥应用:对从不同类型传感器获得的同一场景的多幅图像的配准解决特点:要结合传感器