多源遥感影像配准中误匹配点判定技术研究

来源 :中国科学院大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:agz100
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
近年来,随着新型传感器的不断出现,人们获取遥感影像的能力迅速提高,不同传感器、不同分辨率、不同成像特点的影像不断增多,极大的促进了遥感影像在土地利用、土地覆盖、环境监测、资源调查、军事等方面的应用。但是,由于不同的成像方式、卫星平台以及不同精度的成像参数等因素的影响,导致多源遥感影像在空间上不完全一致。因此,在这些应用中,影像配准是一个非常关键的步骤,配准精度会直接影响这些应用的精度。随着配准技术的不断发展,尤其是以SIFT(Scale-invariant feature transform)为代表的具有尺度、旋转不变性的配准算法,极大的提高了遥感影像配准的精度。但是由于不同传感器获取的影像在几何、成像条件、成像时间、空间分辨率和地物变化等多个方面存在明显的差异性,无论采用何种配准算法,总会产生误匹配点。因此,遥感影像配准中,如何判定误匹配点并有效剔除误匹配点也是一个非常关键的步骤,一个高精度的判定方法,会极大的提高影像配准的精度和鲁棒性。  目前,通常用于误匹配点的判定方法包括RANSAC(Random Sample Consensus)方法和多项式拟合的方法。多项式拟合的方法容易受误差较大匹配点的影响,从而导致精度不高。RANSAC方法具有很强的鲁棒性,在遥感影像中得到了广泛的应用。以上两种方法都是假设所有正确匹配点满足同一个模型。但是对于部分具有宽覆盖、几何变形复杂或者地形复杂的遥感影像,由于地球曲率、复杂几何变形、复杂地形的影响,所有正确匹配点无法满足同一个模型,因此,RANSAC和多项式拟合等单模型方法已经无法适用于该类匹配点。  因此,本文针对2级中高分辨率多源遥感影像产品的特点,首先进行影像配准技术研究,获得大量高精度的匹配点,在此基础上,提出了多种误匹配点判定方法,极大的提高了遥感影像配准中误匹配点的判定精度,尤其是几何变形复杂、地形复杂或者宽覆盖范围的遥感影像。  具体的主要研究内容包括以下四个方面:  (一)多源遥感影像自动配准技术  为了获得大量高精度的匹配点,在分析现有配准方法的基础上,结合特征点提取算法和灰度模板匹配算法,提出一个分层配准方法,该方法速度快,精度高,可以适用于中高分辨率的多源遥感影像;  (二)多模型局部RANSAC方法  为了提高几何变形复杂、地形复杂或者宽覆盖的遥感影像的误匹配点判定精度,提出多模型局部RANSAC方法(Multi-Mode Locally Sample Consensus,MLSAC)。该方法具有两个特点:只在影像的局部空间平面上或局部空间高度上判定误匹配点;使用多个模型同时判定误匹配点。MLSAC首先通过匹配点分组、匹配点分层或者分层和分组相结合的方法,将所有匹配点分为若干组,使每一组内的正确匹配点都能满足同一个模型,然后使用多个模型分别进行误匹配点判定。  (三)基于图的误匹配点判定方法  在分析和总结已有基于图的方法的基础上,提出基于单K最近邻图(K-NN图)的误匹配点判定方法(Single Graph Transformation Matching,SGTM)。SGTM首先在原始影像上构建K-NN图,然后使用领域匹配点构建局部变换模型,最后计算匹配点和局部变换模型的误差,误差最大若干对的匹配点被判定为误匹配点。该过程不断迭代,直到所有匹配点的误差都小于设定阈值。SGTM方法还可以和其它误匹配点判定方法比如RANSAC、MLSAC方法相结合,从整体和局部进行误匹配点判定。  (四)分层影像配准和误匹配点判定方法应用  在本文分层影像配准和误匹配点判定方法的基础上,研发基于影像配准技术的几何精校正系统,并使用几何精校正系统完成大量HJ-1 CCD影像、HJ-1 IRS影像、ZY-3多光谱影像的几何精校正,验证本文方法的精度和效率。
其他文献
该论文主要讨论基于PC机ISA总线的16通道高速数据采集系统的信号调理模块的设计.ISA总线由于其简单、易于设计一直以来都在工控和数据采集领域有着极为广泛的应用.该模块的IS
近年来,随着无线传感器网络在各个领域中的应用越来越广泛,其关注度越来越高。网络协议是无线传感网的关键技术之一,无线传感器节点的能量有限,能量有效性是协议设计的首要目标,而
学位
该文在芯片的处理器结构上,乘法器与加法器的实现上都提出了一些新的思想与方法,并在工作站上完成了相关的设计测试与仿真工作.在乘法器的设计中,充分考虑了传统乘法器的优势
广告目标推广PUMA DISC新品,增加产品知名度与品牌认同感。策略亮点借助小米丰富用户基础,多重资源推广,定制品牌专属主题。创新点依托小米智能生态,营造原生场景营销,结合痛
以某雷达信号处理机为背景,该文详述了其雷达信号模拟器的硬件构成和软件的设计实现,另外还讨论了该雷达信号处理机的辅助出板的硬件设计与实现.该雷达信号模拟器是在一块基
逆合成孔径雷达能够获得运动目标的高分辨率二维像,在对非合作目标如弹道导弹、卫星等的检测方面具有较大的优势,是当前国内外研究的热点。随着雷达技术的发展,人们对ISAR成
在航天遥感领域中,由于空间条件和当前成像手段的限制,常常需要将遥感图像成像仪所获取的多幅图像拼接成一幅具有更大地理范围的图像以用于更深入的科学研究以及国民经济应用,且
该课题的主要内容是对飞行动态信息进行处理,为民航总调度室动态监控系统提供实时数据.该文首先讲述了AFTN信息的处理,即利用航班计划和AFTN的航班动态信息对中国领空的飞机
该文研究数字卫星视频广播的信道编码技术及其实现,重点研究了差错控制技术在卫星数字视频广播中的应用.按照DVB-S信号传输的要求在加性噪声、多径干扰的情况下,研究数字卫星