遥感图像配准方法研究——综述

图像配准技术是近年来发展迅速的图像处理技术之一,是图像融合、图像镶嵌、超分辨率图像处理等领域所不可缺少的关键步骤.对遥感图像自动配准领域出现的最新技术进行了总结,并将图像配准方法分为三类:基于区域灰度的配准方法、基于图像特征的配准方法和基于对图像的理解和解释的配准方法.从原理和配准性能上对各类方法进行了分析,并指出了它们各自的优势和存在的问题.     

SAR 和光学图像精配准技术的研究

光学图像和SAR 图像的配准是实现多源图像融合和复合分析的基础,该文介绍了一种光学图像和SAR图像精配准的方法。首先采用人工的方式选择3～4 个同名控制点,在此基础上实现图像的粗略配准,保证SAR与光学图像尺度和旋转的归一化;然后在粗配准的光学图像上提取特征点,并分别采用不同的梯度算子提取SAR和光学图像的梯度强度,基于梯度强度进行归一化互相关,从而得到不同图像上的同名特征点;最后根据提取的同名特征点构建不规则三角网,并对每个三角网构成的小面元进行图像的精确配准,最终实现SAR 和光学图像的精配准。通过采用星载图像的精配准处理和检验,证明了该方法的可行性,能获得较好的配准效果。      

数字图像配准方法探讨

图像配准技术作为图像处理中的一个基本环节,直接关系到数字图像处理的后续工作,因此精确快速的图像配准方法成为计算机视觉研究中的热门话题。通过对现有图像配准方法的学习研究,评价其优缺点,为进一步研究高效率配准方法提供有效信息。     

同时偏振成像探测系统的偏振图像配准研究

同时偏振成像探测技术是一种新型的偏振成像探测技术,它能在同一个探测器上同时获得被探测目标0、45、90、135 4个偏振方向的偏振强度图像。为了准确获取被探测目标的偏振信息,这４幅图像的配准显得尤为重要。为了使配准精度达到0.1个像元,结合同时偏振成像探测系统的成像方式,提出了一种基于空域和频域互相关的偏振图像配准方法。该方法使用硬件和软件相结合的方式完成图像的配准。首先使用空域互相关的算法实现图像的像元级粗配准;然后使用频域互相关的像元级配准算法进行像元级精配准;最后使用频域互相关的亚像元配准算法实现偏振图像的亚像元级配准。     

基于互匹配的图像自动配准方法

图像配准是将同一场景的不同图像对齐或进行广义的匹配,其中基于特征点的方法是应用最广泛的一类方法,而单一的特征点提取和匹配算法难以实现精确的匹配.文中提出了一种基于互相关双向匹配与匹配支持度相结合的高精度匹配方法,利用互相关法进行双向匹配得到粗匹配点对;依据初始候选匹配点对的匹配支持度对其排序,选取支持度位于前面的候选匹配点对,即可排除误匹配点对,优选出真实的匹配点对.采用粗精两次匹配建立特征点之间的对应关系,相对于传统的单向匹配法有较高的可靠性和有效性.实验表明,这种匹配方法对于旋转、平移、缩放等多种几何变换的情形都是十分有效的.     

基于迭代更新的SIFT遥感图像配准算法

由于多光谱遥感图像之间存在复杂辐射差异,造成全色图像与其他波段图像通过尺度不变特征变换(Scale-Invariant Feature Transform, SIFT)算法进行图像配准时无法保证配准精度。针对这一问题,提出一种基于迭代更新策略的SIFT算法。该算法通过SIFT算法获取同名点,迭代更新求解单应性矩阵,获得基准图像与待配准图像之间的最优单应性矩阵实现图像配准。为验证所提方法的有效性和鲁棒性,在网通一号和高分二号遥感影像上进行了图像配准实验,实验结果表明,所提方法不仅可实现高精度的图像配准,还可以有效提升SIFT算法应对遥感图像辐射差异的鲁棒性。     

基于互信息的红外与可见光图像快速配准

针对灰度和图像特征存在较大差异的可见光和红外图像配准,给出了一种基于归一化互信息与小波变换相结合的快速图像配准算法。实验表明,该算法加快了配准过程,较利用原图像配准速度提高了约一个数量级,且配准结果具有较高的准确性和稳定性。可见该算法适用于多光谱图像配准。     

基于多图像特征的遥感图像配准新方法

针对不同视角遥感图像配准中的非刚性几何畸变造成的配准误差,文章提出了一种基于尺度不变特征变换(SIFT)特征距离和几何结构描述符的精确方法,用于解决中等地形起伏和成像视点变化条件下遥感图像的配准问题。该方法采用尺度不变特征变换和部分强度不变特征描述符提取可靠的特征点集,利用变换过程中约束几何结构的多图像特征,提出一种新的算法来估计点集之间的精确对应关系。包括特征描述符提取、基于几何结构约束的改进SIFT特征点集配准和非刚性图像变换等步骤。对不同视点的无人机图像和卫星图像的实验结果表明,该方法相对于目前几种先进方法具有更佳的配准性能。     

基于边缘和互信息的红外与可见光图像配准

采用一种结合边缘特征和互信息的图像配准方法,对红外与可见光图像进行配准。首先,用小波变换提取图像边缘,然后计算两幅边缘图像在不同条件（平移、旋转）下的归一化互信息,取归一化互信息最大时对应的配准参数为所需配准参数,再确定刚性仿射变换模型的参数,最后经过缩放、平移和旋转得到最终配准图像。     

遥感图像的图像配准方法

图像配准技术是近年来发展迅速的图像处理技术之一,是图像拼接、信息融合不可缺少的步骤。本文对遥感图像的配准进行了总结和归纳,介绍了几种常见的图像配准方法,并根据高光谱图像和高空间分辨率图像的特点指出了适合不同类型遥感图像的配准方法。     

基于特征的遥感图像自动配准算法

面向光学图像的多时相、多光谱、多传感器图像的自动配准,本文描述一个基于特征的高精度图像配准算法.它以点映射配准技术为基础,处理具有全局仿射几何失真的图像配准问题.首先,通过边缘检测和相应的后处理提取封闭边界;其次,根据边界链码相关和区域不变矩匹配策略建立边界的对应,并对对应重心即匹配点对进行一致性检测获得基元控制点;最后,估计初始变换参数,并通过显著点片的相关匹配来增加控制点个数,迭代修正变换参数以提高配准精度.多种遥感图像数据的配准实验和对比试验证实了的自动算法具有较高的可靠性和配准精度.     

影像配准中遥感影像库的应用

在目标变化检测和识别过程中,影像的高精度配准是极为重要的环节,它直接决定了变化检测和识别的成败,然而配准过程中参考影像的获取和配准控制点的提取一直是工程实践中的难点;以遥感影像库为配准参考影像,提取配准控制点,对系统内部处理的遥感影像进行精确配准,很好地解决了不同分辨率参考影像的获取和有效控制点的提取,并使待配准影像和影像库数据获得一致的地理坐标系统,能取得较好的效果。     

基于边缘正则化小波描述的多传感器图像自动配准研究

本文提出了一种新的基于边缘的多传感器图像的自动配准方法,在本方法中,首先提出了一种基于正则化小波描述子的边缘描述方法,这种正则化小波描述子具有平移、旋转、尺度不变性;其次,在边缘匹配算法上,根据最小距离分类器原则提出了边缘匹配判据,并提出了一种基于小波系数域的快速边缘匹配算法,且进行算法复杂性分析;最后,从匹配成功的边缘中抽取匹配控制点并采用一致性检验方法来去除错误匹配点。讨论了图像变换模型与基于最小均方根误差准则的图像变换参数估计。该算法匹配精度高、运算速度快。实验结果验证了这种方法的有效性与实用性。     

遥感影像配准方法的研究和应用

图像配准是图像处理的基本任务之一,用于将不同时间、不同传感器、不同视角及不同拍摄条件下获取的两幅或多幅图像进行（主要是几何意义上的）匹配。它是一个把两幅图像对齐到同一个坐标系下以分析其间细微变换的处理过程。实现图像配准主要有空间域方法和频率域方法两类。针对对序列遥感影像的处理,实现了这两类方法中各具代表性的算法,并在这个过程中根据实际情况做出剔除外点的提纯决策和特定倍数的区域傅里叶变换,然后进行比较。实验表明,频率域方法能取得更精确的配准结果。最后,结合实验结果对空间域算法进行了分析,得出了结论。     

基于整型小波变换的遥感图像压缩

对给定的遥感图像采用基于“提升”（Lifing)算法的整型小波变换，然后对变换后的小波域图像进行编码。在小波域编码时，采用逐次近似量化和LZ77方法编码。当量化门限较高时，则有用EZW方法直接对小波域上的图像进行编码，当门限较低时，则对EZW编码后的残差信息进行LZ77编码，文章用上述方法实现了遥感图像的无损压缩，提高了图像的压缩效果。     

基于小波和改进型Hausdorff距离的遥感图像配准方法

近年来,不断发展的遥感技术使传统的遥感图像配准方法显得难以胜任.本文介绍了一种准确、高效的遥感图像配准方法.该方法运用图像信息分层技术、小波多尺度图像分解和Harris角点检测算子进行特征点提取,构建一个特征点金字塔,利用改进型Hausdorff距离作为配准的相似性测度,从而实现遥感图像的配准.     

基于傅里叶变换的遥感图像配准

针对存在平移、旋转和尺度关系的多传感器、多谱段遥感图像配准问题,提出了一种基于边缘特征提取和伪对数极坐标傅里叶变换（EPLPFFT）的频域配准技术。采用边缘检测等图像预处理技术。提取了图像的大部分共有显著特征,有效消除了图像间的灰度差异;利用伪对数极坐标离散傅里叶变换（DFT）,改善了对数极坐标DFT的计算精度,从而可以通过对数极坐标频域配准技术配准经边缘提取后的特征图像。遥感图像的配准实验证实了这一方法的稳健性和配准精度。     

基于区域特征的图像配准方法研究

研究一种快速、准确,适用于大角度旋转的图像自动配准方法.首先利用图像边缘点和角点的重复性提取两图像的特征点,有利于提高匹配速度;再利用双向结构相似度最大和三角形相似相结合的方法获得匹配点对,有利于减少误匹配点对;最后利用结构相似度较大的匹配点对求得配准参数,并对图像进行配准.实验结果证明了该算法的正确性和有效性,并且其能够适用于较大缩放倍数和旋转角度图像的配准.     

基于JPEG2000的遥感图像压缩

介绍了JPEG2000静态图像压缩标准的基本情况;对遥感图像的相关性以及小波变换域统计特性进行了分析。得出遥感图像的特点;针对遥感图像的特点,设计了基于JPEG2000无损压缩的高频子带分级量化高保真压缩方案。实验结果表明,此方案在对遥感图像进行压缩时取得了较好的效果。