基于大尺度双边SIFT的SAR图像同名点自动提取方法

针对SIFT应用于SAR图像同名点自动提取的问题,该文提出了一种新的基于各向异性尺度空间的同名点提取方法。该方法首先基于双边滤波器建立图像的各向异性尺度空间,在滤除斑点噪声的同时保留了图像细节;然后利用SIFT在大尺度上检测并描述特征,弱化了斑点噪声对匹配的影响;最后采用双向匹配策略建立同名点,提高了正确匹配的概率。该方法在保持同名点精度的同时增加了同名点的数量。通过不同时相、不同极化、不同波段以及不同视角下的SAR图像同名点提取实验,验证了该方法的优越性和适应性。     

基于非线性SIFT框架SAR图像匹配

针对基于尺度不变特征变换（SIFT）的图像匹配算法性能受到SAR图像中严重斑点噪声而性能降低的问题，提出了一种改进的非线性尺度构建的SIFT算法，主要改进在于：在尺度空间构建阶段，该算法通过将滚动引导滤波器嵌入到尺度空间构造的过程中来生成多尺度图像金字塔，在去除斑噪的同时并保持边缘的方面表现出了较其他尺度空间构建算法更好的效果；在特征检测阶段，提出了一种使用ROEWA算子和Harris-Laplace检测算子相结合的特征点检测算法，有效地抑制SAR图像中的虚假特征点，并准确地提取具有高位置精度和低误差率的不变特征点。3种不同类型的仿真和真实SAR图像对该算法进行了检验，并与其他2种基于SIFT的方法相比较，实验结果表明，该算法在匹配精度和内联点比率方面可以实现更好的性能。     

基于各向异性热扩散方程的SAR图像分割方法

提出了一种非监督SAR图像快速分割算法。该方法利用固体热扩散模型与图像尺度空间的等价性,在SAR图像初始分割的基础上,引入最大后验概率矩阵的各向异性多尺度平滑,在保持图像结构信息的同时滤除斑点噪声对于分割的影响。利用本算法对仿真数据和实测SAR数据分割的结果,均证明了本文方法的有效性。     

一种鲁棒的SAR图像匹配方法

针对合成孔径雷达（Synthetic Aperture Radar,SAR）图像匹配中虚假匹配和鲁棒性欠缺的问题,提出了一种鲁棒的SAR图像匹配方法。首先通过正射校正来进行预处理,从而消除SAR图像的旋转;然后利用相关匹配方法初步提取同名点;最后根据同名点的空间位置来筛选同名点并计算仿射矩阵进行匹配,提高了SAR图像匹配的精度和鲁棒性。实验证明了所提方法的有效性。     

基于Harris角点和改进SURF描述子的图像快速拼接

针对SURF算法计算量大、对应点匹配时间长的不足,以Harris角点取代SURF斑点作为特征点,改进了描述子生成区域的子块划分方式,使区域面积减小40%。同时,引入尺度因子s以弥补采样区域减小的影响,形成一种计算量小、独特性好的描述子。以该方法构造的角点特征矢量参与同名点匹配,可实现较好的匹配快速性和准确性。匹配完成后,分别使用RANSAC方法和L-M方法获取变换矩阵并进行非线性优化,最后根据图像的不同区域采用不同方法完成图像融合。实验结果表明,该图像拼接方法与传统SURF法相比,图像匹配时间可节约35%以上,整体图像的拼接时间可节约30%左右,大幅提高了图像拼接的效率。     

基于显著轮廓特征的SAR图像轮廓匹配新方法

在以星载SAR图像作为基准图、机载/弹载SAR图像作为实时图的匹配导航和精确制导研究中,传统基于点特征的匹配方法存在特征点数目过多,误匹配率较高,容易受噪声及灰度变化影响等问题.该文提出一种基于显著轮廓特征的SAR图像"由粗到精"的匹配新方法.该方法在对SAR图像进行预处理的基础上,采用改进的模糊C均值聚类(FCM)的图像分割方法来提取闭合轮廓特征;采用归一化轮廓中心距离描述符进行双向匹配,获得强鲁棒性的粗匹配轮廓对;在粗匹配轮廓上采用改进的局部二值模式(LBP)算子得到精匹配结果.试验结果表明,该方法在图像旋转、空间变化以及噪声干扰较大的情况下,具有精确性高、鲁棒性强的优势,适宜遥感SAR图像匹配.     

应用于多源SAR图像匹配的级联SIFT算法

针对多源SAR(Synthetic Aperture Radar)图像几何精处理需要大量离散控制点的问题,文章中提出一种级联SIFT(Scale Invariant Feature Transform)匹配算法.首先,采用大尺度自适应各向异性高斯SIFT(Adapted Anisotropic Gaussian-SIFT,AAG-SIFT)算法进行图像粗配准,大尺度AAG尺度空间可以在模糊不稳定局部纹理干扰的同时,保持图像的结构信息,提高算法的鲁棒性;其次,级联一种局部SIFT匹配算法,在粗配准后图像间进行局部匹配,避免不相关区域内重复纹理对特征匹配的影响;最后,通过尺度和旋转等先验条件筛选匹配点对,保证匹配结果的准确性.对比实验表明,级联SIFT处理可以增加提取同名点的数量和空间分布质量,而且匹配点定位准确.     

基于DOG特征点的序列图像匹配算法

针对实时匹配的要求,提出一种基于DOG特征点的快速图像匹配算法,用以匹配只存在平移和较小旋转的序列图像.该算法通过求高斯差分算子在尺度空间上的局部极大值和极小值提取特征点,然后根据圆旋转不变特性生成20维的旋转不变特征描述子,并充分利用特征点的区域特征和灰度特征进行匹配,最后根据序列图像对应特征点之间的距离基本保持不变的特性剔除错误的匹配点.实验结果表明该算法快速有效,而且对噪声影响不敏感,具有很强的实用性.     

基于CSS角点检测的快速匹配算法

为了实现准确、快速的图像匹配,从角点检测与描述子两方面入手,提出了一种基于CSS角点检测的匹配算法。首先,在曲率尺度空间下,检测图像在不同尺度下的角点并剔除不稳定角点;其次,基于曲率对图像轮廓描述的精确性,以特征点为中心划分3×4的子邻域,计算子邻域内轮廓曲线点的高斯加权曲率等4维向量特征,建立48维描述子,由于CSS角点检测包含曲率计算,因此生成描述子时避免了曲率的二次计算,提高了匹配速度;最后,提出一种"二进制距离"方法对描述子进行匹配,进一步优化匹配速度。通过实验证明,在保证精度的情况下,CSS快速匹配算法大幅度缩短了匹配时间,对旋转、亮度变化具有较好的匹配效果。     

异步多特征红外与可见光图像匹配算法

针对红外与可见光图像特征点匹配的难题,提出了一种基于异步多特征的红外与可见光图像匹配算法。首先采用多尺度FAST －9角点检测算法进行特征点提取;而后,对提取的特征点构造主方向;再统计特征点邻域的梯度方向,构造一种类SIFT的特征点描述子;采用阈值宽松的最近邻匹配算法进行粗匹配;然后,提取特征点邻域边缘信息构造基于边缘的形状上下文描述子;最后采用相应的相似性度量算法对粗匹配结果进行提纯。实验结果表明,提出的算法对旋转、尺度、视角变换具有鲁棒性,且能够实现不同天候条件下的图像匹配,正确匹配率较SURF算法有明显提高。     

基于混合迭代滤波的SAR图像相干斑抑制

该文将变窗Lee滤波与自蛇扩散结合,提出了一种抑制SAR图像相干斑噪声的混合迭代滤波新算法,并给出了SAR图像噪声方差的一种有效估计方法。该算法首先估计SAR图像局部统计参量,进而通过改进的变窗Lee滤波对SAR图像进行平滑去噪,接着利用自蛇扩散去除Lee滤波难以平滑的孤立点噪声与边缘噪声。在Lee滤波与自蛇扩散的混合迭代中,Lee滤波的窗尺度随迭代次数的增加而增大,从而在保护SAR图像边缘细节的同时,同质区得到更好平滑。实验结果表明,与已有多种抑斑算法相比,该文算法在SAR图像抑斑与边缘保护方面均获得了更好的性能。     

SAR与TM图像自动配准算法研究

为了克服SAR（合成孔径雷达）和TM（专题制图仪）图像配准时受SAR图像中相干斑噪声影响大,以及手工选取配准点精度低的缺点,提出了一种基于闭合区域的图像配准方法,先对SAR图像和TM图像进行处理得到闭合边缘图像后,采用区域生长的方法确定闭合区域,并以其所含像素点数为依据对闭合区域进行匹配,实现图像配准。实验结果表明：该方法稳定有效,对于待配准图像的波段无限制,适应性强。     

非线性扩散方程在SAR图像噪声抑制中的应用

将光学图像加性噪声抑制的非线性扩散方程引入到SAR图像相干斑抑制中，通过分析SAR图像的相干斑噪声模型在功率图像域以及功率图像的对数域上的表现特性，说明了基于加性噪声模型的非线性扩散方程在SAR图像噪声抑制中的应用可能性，并由此设计了基于非线性扩散方程的SAR图像噪声抑制算法。计算结果表明，与现有的SAR噪声抑制方法相比，非线性扩散方程方法具有更强的对背景区域的噪声抑制能力，且能更好地保持目标特征。     

Bayesian Shearlet shrinkage for SAR image de-noising via sparse representation

As SAR has been widely used nearly in every field, how to improve SAR’s image in both quality and visual effect has become necessary. Before what we really process the SAR image like image segmentation, edge detection, target detection or other processing, we must suppress the speckle noise in the image firstly. By analyzing the sorts and origins of noises, we present a new de-noising method of SAR image in the Shearlet domain based on sparse representation and Bayesian theory. Firstly, we apply the Shearlet transform to the noised SAR image. Secondly, we construct a new de-noising model via sparse representation and then use iterative algorithm based on Bayesian theory to solve it. Lastly, we can obtain the clean SAR image from the de-nosing Shearlet coefficients. The experimental results show that the proposed algorithm can not only effectively suppress speckle noise to improve the PSNR of SAR image, but also significantly improves the visual effect of SAR image, especially in enhancing the image’s texture.     

SAR 村庄目标ROI 提取和异源图像匹配

针对合成孔径雷达(SAR)图像信噪比低且具有相干斑噪声,与光学图像配准时难度较大的现状,提出了一种异源图像村庄目标感兴趣区域(ROI)提取和匹配新方法。首先,对SAR 图像进行中值滤波和偏微分处理,消除噪声干扰;然后,利用灰度共生矩阵的四个纹理参数对整幅图进行计算,判断是否为村庄目标点,并提出局部灰度一致性算法,消除虚警点,增加目标点,完成村庄目标ROI 的粗提取;接着,利用傅里叶描述子对获得的目标ROI 进行二次描述和填充,获得最终待匹配的村庄ROI;最后,利用Hu 不变矩区域特征,结合最小欧氏距离测度和余弦相似度,实现异源图像匹配。实验结果表明,最终获得的配准图像误差较小,配准图像视觉判断比较理想,因而具有较高的可靠性和稳定性以及较高的理论研究价值和广泛的应用前景。     

一种新的高分辨率SAR图像相干斑噪声抑制算法

提出了一种新的基于小波变换对高分辨率合成孔径雷达图像相干斑噪声抑制的算法。首先从SAR图像相干斑噪声产生的机理出发，论述了通过传统的滤波方法在抑制高分辨率SAR图像的相干斑噪声时，损失了大量的边缘信息和纹理细节而采用小波变换降噪的优越性和必要性；其次论述了在小波域中如何利用高频局部的统计特性和分解尺度大小来选取滤波窗口尺寸进行滤波；最后通过实验结果说明了该方法比采用传统的固定窗来实现对高分辨率SAR图像的降噪、保留边缘信息和纹理细节有着更好的性能。     

基于复小波方向信息的SAR图像斑点噪声抑制

针对一般小波去噪方法在去除合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar-SAR)图像斑点噪声时不能有效保持图像边缘信息的问题,提出结合双密度双树复小波变换（Double-Density Dual Tree Complex Wavelet Transform –DD_DTCWT）方向信息进行边缘检测的SAR图像噪声抑制算法。本文对边缘检测指标进行改进,利用DD_DTCWT方向复小波系数的相对方差作为边缘检测指标,通过相对方差分布密度函数获取阈值处理的自适应门限,由此实现SAR图像的自适应滤波。实验结果表明,本文提出的边缘检测和主方向高频复系数提升方法可以有效保持并增强图像的边缘信息。与SRAD算法和基于DD_DTCWT的双变量收缩函数（Bivariate Shrinkage Function--BSF）算法相比较,本文算法具有更好的边缘保持能力。