光學遙感影像局部特征提取技術(shù)及其應(yīng)用研究.pdf

1、圖像的局部特征提取技術(shù)是解決很多機器視覺問題的基礎(chǔ)，提取出的特征參數(shù)可以詮釋圖像的本質(zhì)屬性，是正確解譯圖像的關(guān)鍵。局部特征的提取技術(shù)受到國內(nèi)外學者廣泛的關(guān)注和研究，其主要原因是該技術(shù)在處理圖像時把圖像看成是由不同的局部區(qū)域組成，避免了圖像分割的進行。局部特征提取的過程為首先有針對性地檢測圖像中的有用信息，然后采用合適的特征描述方法構(gòu)建特征向量表征檢測到的信息。
　　隨著遙感技術(shù)的快速發(fā)展，局部特征已在遙感圖像處理領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用

2、。本文重點分析了局部特征提取技術(shù)中的尺度空間理論、特征檢測方法、特征描述方法的關(guān)鍵技術(shù)，以研究更符合人類視覺特性、魯棒性更強的局部特征為目的，然后把取得的研究成果應(yīng)用在光學遙感影像的配準中。
　　本文圍繞局部特征提取技術(shù)開展的研究工作主要如下：
　　(1)系統(tǒng)地闡述了圖像的局部特征提取方法，包括圖像的尺度空間理論和局部特征檢測、特征描述方法。其中，尺度空間理論是提取具有不變性的局部特征的基礎(chǔ)，研究了如何建立圖像的尺度空間和確

3、定特征尺度的方法。討論了目前主流的局部特征檢測和描述方法的主要思想和實現(xiàn)過程，總結(jié)評估了這些方法的性能。
　　(2)在深入研究局部特征提取方法的基礎(chǔ)上，針對FAST特征不具有尺度不變性和旋轉(zhuǎn)不變性的特點給出一種基于MS-Gabor濾波器的局部特征提取方法。其過程是：首先結(jié)合尺度空間理論和 Gabor函數(shù)多通道多分辨率的特性設(shè)計多尺度的Gabor濾波器，建立尺度空間金字塔，在尺度空間中搜索得到多個特征尺度下的FAST特征，然后使用一

4、種新的采樣模式來構(gòu)建二進制描述符，并使用 Hamming距離進行特征匹配，RANSAC算法進行特征提純實驗。最后使用一幅基準影像對其進行不同程度的旋轉(zhuǎn)變化、尺度縮放、模糊變化和亮度變化模擬得到不同場景下的圖像序列，針對得到的圖像序列分別使用可重復(fù)率和匹配得分作為評價指標對比不同檢測器和特征描述子的性能，仿真結(jié)果驗證了相比其他方法，本文提出的特征檢測器和描述方法對旋轉(zhuǎn)、尺度、模糊、亮度變化具有更好的不變性。
　　(3)研究了局部特征