不同時相遙感圖像配準(zhǔn)技術(shù)的研究.pdf

1、圖像配準(zhǔn)指將不同時間、不同傳感器或不同視角下獲取的同一場景的兩幅或多幅圖像進行匹配、疊加的圖像處理過程。圖像的自動配準(zhǔn)方法主要分三類:基于圖像灰度信息的配準(zhǔn)方法、基于特征的配準(zhǔn)方法和基于變換域的配準(zhǔn)方法。本文總結(jié)了前人在圖像配準(zhǔn)領(lǐng)域的研究成果，并且詳細的介紹了遙感圖像配準(zhǔn)的幾種經(jīng)典算法，分析它們的優(yōu)缺點，針對無人機遙感圖像和衛(wèi)星圖像的特點，提出了能夠?qū)崿F(xiàn)不同時相遙感圖像的配準(zhǔn)算法。
　　圖像的灰度信息是反映圖像內(nèi)容的重要特征，本文

2、針對圖像的灰度信息開展對不同時相遙感圖像配準(zhǔn)技術(shù)的研究。主要的研究內(nèi)容如下:
　　1、分析了當(dāng)前國內(nèi)外3種經(jīng)典圖像配準(zhǔn)算法，即ABS算法、圖像矩的配準(zhǔn)算法和基于圖像特征的配準(zhǔn)算法對不同時相遙感圖像進行配準(zhǔn)的優(yōu)缺點。通過對100對圖像數(shù)據(jù)集的仿真實驗，指出這3種算法對不同時相遙感圖像的配準(zhǔn)效果不佳，且基于特征點的圖像配準(zhǔn)算法無法實現(xiàn)不同時相遙感圖像的配準(zhǔn)。
　　2、針對上述3種經(jīng)典圖像配準(zhǔn)算法對不同時相遙感圖像的配準(zhǔn)效果不理想

3、等問題，提出一種基于PSO優(yōu)化與互信息融合的不同時相遙感圖像配準(zhǔn)算法。首先利用該算法來實現(xiàn)具有視角變化的同時相無人機低空航拍遙感圖像的自動配準(zhǔn);然后通過改進PSO優(yōu)化算法中的目標(biāo)函數(shù)來實現(xiàn)不同時相遙感圖像的配準(zhǔn);最后進行了一系列實驗，并與SIFT算法、窮舉互信息搜索法、單純型法在能否實現(xiàn)圖像配準(zhǔn)、配準(zhǔn)時間以及配準(zhǔn)精度上作比較。實驗結(jié)果表明，基于PSO-MI的配準(zhǔn)算法能夠?qū)崿F(xiàn)不同時相遙感圖像的配準(zhǔn)，且比單純型法的配準(zhǔn)精度高，比窮舉互信息搜

4、索法的速度快，能夠合理且有效地實現(xiàn)不同時相遙感圖像的配準(zhǔn)。
　　3、針對PSO優(yōu)化與互信息融合的配準(zhǔn)算法無法實現(xiàn)配準(zhǔn)的圖像對等問題，提出一種基于Graph Cuts方法的配準(zhǔn)算法來實現(xiàn)不同時相遙感圖像的自動配準(zhǔn)。該方法通過設(shè)計以近似互信息為能量函數(shù)的數(shù)據(jù)項，利用最大流/最小割算法最小化能量函數(shù)來實現(xiàn)圖像數(shù)據(jù)集的配準(zhǔn)。實驗結(jié)果表明，該算法能夠很好地實現(xiàn)不同時相遙感圖像的配準(zhǔn)，與基于PSO優(yōu)化與互信息融合算法相比，其算法復(fù)雜度更低，配