多譜圖像配準(zhǔn)算法的研究.pdf

1、圖像配準(zhǔn)是對取自不同時間、不同傳感器、不同視角或不同拍攝條件下的同一場景的圖像進(jìn)行匹配、校正與融合處理的過程，當(dāng)這些圖像處于不同的波譜譜段時，該過程稱為多譜圖像配準(zhǔn)。隨著成像技術(shù)的發(fā)展，越來越多的圖像以多譜的方式呈現(xiàn)，由于多譜圖像之間不僅存在時間、空間上的差異，而且還存在較大的灰度差異，因此，多譜圖像配準(zhǔn)是目前圖像配準(zhǔn)研究領(lǐng)域中的一個難點(diǎn)和熱點(diǎn)問題。
　　 基于點(diǎn)特征的圖像配準(zhǔn)方法是多譜圖像配準(zhǔn)中最常見的方法之一，該類方法具有較

2、高的配準(zhǔn)精度和可靠性。通過對現(xiàn)有多種基于點(diǎn)特征的配準(zhǔn)方法進(jìn)行深入研究，我們不難發(fā)現(xiàn)，它們在多譜圖像配準(zhǔn)的應(yīng)用中仍然存在著三類主要問題：首先，點(diǎn)特征的描述方法過于單一，沒能充分利用特征點(diǎn)所包含的豐富信息；其次，特征點(diǎn)匹配的魯棒性還有待提高，尚不能完全適應(yīng)多譜圖像之間的配準(zhǔn)；再次，許多算法雖然已經(jīng)能夠達(dá)到較高的配準(zhǔn)精度，但處理速度還不能令人滿意，難以滿足實(shí)時處理的性能要求。本文將針對這幾個問題進(jìn)行深入的研究和實(shí)驗(yàn)。
　　 本文首先研

3、究和設(shè)計了一種基于角點(diǎn)的多譜圖像配準(zhǔn)算法。該算法采用Harris角點(diǎn)檢測算子對圖像進(jìn)行角點(diǎn)提?。辉诮屈c(diǎn)匹配中，本文提出了一種由粗到精的匹配策略，分別基于歸一化的互相關(guān)系數(shù)和仿射變換下的相似三角形模型，這種分層漸進(jìn)的匹配方法既凸顯了角點(diǎn)的局部特性，又綜合考慮了角點(diǎn)之間的全局空間拓?fù)潢P(guān)系，使整個配準(zhǔn)算法具有較高的魯棒性。另外，精匹配中所采用的隨機(jī)采樣RANSAC原理和相似三角形模型的幾何約束關(guān)系還同時起到了一致性檢測的作用，有利于去除候選同