一种基于直线特征的遥感影像和GIS数据自动整体配准方法

提出了一种基于直线特征的对尺度变化和旋转变化不敏感的遥感影像和GIS数据自动整体配准方法.该方法利用在变换模型转换后GIS数据中参考线段上的端点和影像上对应特征线段的距离为零建立相似性测度,以共线条件方程作为变换模型,通过改进的霍夫变换进行优化求解,同时得到变换模型参数即外方位元素和匹配结果,实现了遥感影像和GIS数据...     

一种基于面特征的遥感影像与GIS数据配准方法

遥感图像与GIS数据的配准是遥感应用、遥感与GIS集成的基础和关键.目前的方式大多是通过人工选取一点数量的控制点,通过几何纠正模型把遥感图像纳入到GIS坐标系统中,同时改正遥感图像的几何畸变.随着遥感技术的发展,传统人工作业方法无论是从效率还是从质量上都无法满足日益增长的应用需求,因此需要研究实用化的遥感影像与GIS数据的自动配准方法.本文从实用化的角度出发,在分析特征匹配理论的基础上,提出了一种基于面状地物多边形特征的遥感影像与GIS数据自动配准方法.该方法不同于一般的特征匹配方法之处在于特征提取与特征匹配同步解求.本文对新方法的理论进行了详细论述,最后对上海浦东地区的QUICKBIRD影像和1：2000 GIS数据进行了配准实验,对比传统方法计算结果,新方法具有明显优势.     

光学遥感影像与GIS数据一体化的水体分割、配准与提取方法

利用遥感影像进行自动化水体提取是一项富有挑战的任务。提出了一种GIS数据辅助下的可见光遥感影像水体自动提取方法,其核心是将影像分割、配准和变化检测集成为一体化处理流程检测水体。利用水体在遥感影像上的显著特性,首先提出了基于多尺度视觉注意模型的疑似水体区域检测;然后对影像显著区域进行水平集分割处理,通过迭代的分割和配准一体化处理不断优化直至获得最优的分割和配准结果,其中改进的形状曲线相似度特征用于约束分割结果与GIS水体对象的匹配;最后,利用基于缓冲区的变化检测方法获取变化和未变化的水体对象,同时利用已知水体辐射特征与GIS地物的空间位置关系剔除非水体对象。采用3组不同分辨率的遥感影像和不同尺度的GIS数据进行实验,结果显示了本文方法在水体自动提取和变化检测中的有效性。     

一种利用Mask R-CNN的遥感影像与矢量数据配准方法

遥感影像数据与地理信息系统（geographic information system,GIS）矢量数据的配准是遥感与GIS集成的基础。目前遥感影像与矢量数据的配准关键在于遥感影像特征的提取,而现有遥感影像特征提取方法存在特征提取不完整、配准失败和精度不高等问题。由此提出了一种基于Mask R-CNN（region-based convolutional neural network）的遥感影像与矢量数据配准方法,首先,利用Mask R-CNN模型提取影像的道路交叉口作为影像控制点; 然后,依据几何拓扑关系筛选矢量数据道路交叉口作为矢量控制点,再根据遥感影像与矢量数据控制点的欧氏距离确定同名控制点;最后,以同名控制点为基础实现遥感影像与矢量数据的配准。选取上海市矢量数据和高分二号影像数据进行配准实验,实验结果表明, 所提方法鲁棒性强、精度高。     

基于轮廓图匹配方法的不同数据源道路网配准

遥感图像与GIS数据的配准是遥感应用、遥感与GIS集成的基础和关键。本文针对不同来源的道路网数据,提出了基于轮廓图匹配的遥感影像和地理空间数据集配准的方法。在两个数据集综合时,将最新的遥感影像及其被提取的特征作为参考数据,将已有的GIS数据与矫正后的遥感影像进行匹配。实验结果表明,该方法可普遍应用于城市道路网的信息提取与配准,即使在道路被部分遮挡的情况下,所提出的轮廓判读和匹配方法,正确匹配和识别的概率仍可达到93%以上。     

多源遥感影像学习型特征双向一致性配准EI北大核心CSCD

针对多源遥感影像之间非线性辐射和几何畸变的差异严重影响配准质量的问题，本文提出一种具有双向一致性变换适用于多源遥感影像的配准方法。首先，利用微调的ResNet101网络模型提取多源遥感影像学习型特征，在特征匹配阶段，为提高同名特征匹配的可靠性，设计了一种双向一致性特征匹配网络模型；然后，基于小型轻量级网络加权回归变换模型参数，实现多源遥感影像稳健可靠的配准。试验利用Google Earth影像、卫星影像、无人机影像、Google Earth-卫星-无人机混合影像4种不同数据源对本文方法进行测试，并与具有代表性的多种方法进行比较，结果表明本文方法在配准精度、效率、稳健性方面具有优势，基本实现了2像素以内的自动配准精度。     

结合空间辅助面特征的区域自动配准

提出了一种新的基于空间辅助面特征的主被动遥感影像区域自动配准方法,该方法借鉴了全局区域配准高精度与局部区域配准低复杂度的算法特征,采用正、反函数变换法提取具有相同角度和尺度的空间特征,并采用归一化互相关系数法定义灰度相似性,通过构建空间辅助面,将空间特征和灰度相似性有效地结合起来,共同用于影像的自动配准。文中选取了SPOT与ASTER影像、ASAR和ASTER影像两组数据进行实验,并提取基准影像和配准后待配准影像的不同部位相间拼接形成结果图,从中可以看出各种地物在拼接处表现自然平滑。实验结果证明,该方法简单易行,且配准精度较高。     

宽河道线性基元无人机遥感影像镶嵌配准方法

无人机遥感影像由于数量多、单张覆盖空间范围小、几何变形大以及河道内缺少配准控制点等特点,传统的基于特征点的影像镶嵌配准方法在宽河道无人机遥感影像镶嵌配准应用中受到限制.论文根据河道内线性地物丰富的特点,提出基于线性特征的无人机遥感影像镶嵌配准方法.该方法以线性地物边缘直线段为配准基元,通过MIHT算法估算待配准影像与基准影像的变换模型参数.试验结果表明,该方法很好地满足了宽河道无人机遥感影像镶嵌配准的要求,为沿河地质灾害调查提供了影像质量保证.     

一种航空影像与矢量数据配准的新方法

针对航空影像与矢量数据间的配准问题,本文提出了一种基于直线段特征利用二维多尺度模板进行影像与矢量数据配准的方法。该方法以预处理后的矢量数据为先验信息,利用二维多尺度线段模板自动搜索线状地物建立配准基元间的相关,以共线条件方程作为配准转换函数,实现了航空影像与矢量数据的配准和航空影像外方位元素的解算。实验结果表明,该方法具有较高的可靠性和配准精度。     

一种基于动态规划的遥感影像与GIS矢量数据匹配方法

针对遥感影像与GIS数据的匹配,提出了一种基于动态规划的结点匹配、线段匹配再到折线匹配逐级优化的全局一致性匹配方法.该方法首先利用遥感影像的概略方位参数实现预处理后的GIS数据与遥感影像概略叠加;接着进行遥感影像特征自动提取;然后以局部匹配优选的待匹配结点和待匹配线段为前提,利用动态规划的匹配方法,进行折线整体匹配;最后进行匹配结果的优化.实验证明该匹配方法速度快、可靠性高.     

基坑变形小波去噪及BP神经网络组合预测模型研究

以某市轨道交通1号线地铁站基坑观测数据为例,开展了小波及BP神经网络预测模型的研究。首先采用小波阈值去噪方式对纵向观测线实际观测数据进行去噪处理,依据信噪比最高以及均方根最小判别原则进行判别,实验表明,小波1层分解、软阈值方式、sym4小波基函数、rigrsure阈值原则、scal=sln为最佳组合方式。然后,给出基坑变形小波-BP神经网络组合预测模型。最后对小波去噪前后的数据进行BP神经网络预测模型预测处理并与小波变换神经网络预测模型预测数据进行对比分析,结果表明小波变换神经网络预测模型预测精度最高。     

HOUGH变换在海浪遥感图像处理中的应用

本文提出了一种以FIOUGH变换为基础的海浪波长波向分析法,并对SEASAT合成孔径雷达获取的海洋遥感图像进行了方向和波长分析。该方法模拟人类纹理视觉机理,首先应用CFCM动态聚类方法对波峰、波谷和过渡带进行分类,然后采用随机行走模型对分类图像进行滤波,以获得整图的全局走向信息,再以此先验信息为先导对分类后的纹理图像进行定向跟踪拟合,得到代表海浪波峰的直线族图,最后在再对此图进行HOUGH变换和分析的基础上得到精确的波长与波向。     

基于OpenGL的切片合成法及其在三维地质模型可视化中的应用

介绍了基于 Open GL的剪取变换和累加缓存操作而提出的“切片合成法”,其基本原理就是对三维地质模型等间距裁剪一系列“薄片”,然后在帧缓存的累加缓存中进行迭加合成 ,最后生成地质界面的等深线图或剖面系列 ,它避免了裁剪平面与 TIN求交、等值线追踪等繁琐的操作。此方法在三维地质模型可视化、医学断层扫描三维成像等领域都有应用价值。     

基于有理函数模型的线阵CCD遥感影像水平纠正技术

利用有理函数模型替代严格传感器模型已经成为当前高分辨率遥感影像通用的数据标准.对于附加有理函数模型系数的线阵CCD遥感影像,提出了一种利用反解有理函数模型实现倾斜像片与水平像片转换方法.其主要原理同传统框幅式倾斜影像与水平影像的转换相似:将倾斜像片上像点投影到物方水平面上;然后在物方水平面上根据原始倾斜像片的地面采样间...     

多源高分辨率遥感影像自动匹配算法

提出一种基于同名直线约束的多源高分辨率遥感影像自动匹配方法。对影像建立高斯滤波模型去噪,然后进行边缘检测,在边缘影像上进行Hough变换,通过端点检测的方法来获取直线;通过粗匹配参数进行同名直线粗匹配,应用梯度模型对同名直线进行精匹配;对影像提取特征点,特征点经过同名直线约束后,在对应影像上利用同名直线约束建立匹配范围。采用最小欧式距离准则在给定范围内提取初始同名点;利用RANSAC算法剔除错误同名点对,以获取最终的匹配结果。实验结果表明,与传统的SIFT匹配算法比较,方法具有可靠性好、提取同名点数量多的优点。     

复杂背景下航拍图像的电力线自动提取算法

无人机对电力线巡检的关键问题是如何从复杂背景的航拍图像中准确地提取电力线。本文提出了一种基于二维变分模态分解 (2D-VMD) 提取电力线的新算法。首先对原始航拍图像进行预处理,加快数据处理速度;然后采用2D-VMD算法对预处理后的图像进行分解,通过改进后的点锐度算法,选取带有电力线特征的IMF分量图,并利用Roberts算子进行边缘检测;最后利用形态学改进的Hough变换,完成对电力线的提取。试验结果表明,本文方法比传统的Canny算子结合Hough变换方法、LSD方法、Roberts 算法结合形态学改进的Hough变换方法更具精确性、抗噪性、自动化。     

单幅图像地理信息提取方法

针对单幅图像难以提取地理信息的问题,该文提出了一种基于场景结构或单一坐标值约束的地理信息提取方法。面向地形起伏不大或结构化场景,基于几何关系约束,该文设计了单幅图像地理信息提取的总体框架。分别针对结构化和非结构化场景,采用场景结构约束、图像EXIF信息等,实现了摄像机内参及部分外参的求解。基于该信息,通过单一坐标值约束,构建了单幅图像地理信息的提取方法。最后,在平面或垂面约束下,对室内外地理场景进行了二、三维地理信息提取实验。结果表明,该方法能够将单幅图像中的特征点、线或面转换为地理空间数据。     

基于预存储权值矩阵的多尺度Hough变换直线提取算法

针对Hough变换提取直线算法在速度、精度和影像大小三方面的局限,提出一种基于预存储权值矩阵的多尺度Hough变换算法。首先阐述对经典Hough变换的改进策略,对参数空间中ρ的分辨率和θ的分辨率的最佳取值也作了探讨,之后详细说明基于预存储权值矩阵的多尺度Hough变换直线提取算法。实验证明,本文提出的算法能显著提高实际影像处理的速度和直线提取的精度,特别是对比较大的影像具有计算量小、抗噪能力强等特点。     

机载LiDAR点云数据中电力线的提取方法研究

提出了一种基于机载LiDAR点云数据的电力线提取方法。首先在进行LiDAR数据滤波的基础上,分离地面点与非地面点;然后针对非地面点采取一种基于角度的滤波方法,分离非地面点中的植被点与电力线点,对电力线点,采用二维Hough变换进一步分离各条电力线点;最后使用双曲余弦函数模型,对单条电力线进行曲线拟合。实验结果表明,该方法能够从LiDAR点云数据中较完整地提取出电力线点,电力线点提取正确率达96.2%,并能够对电力线走廊进行三维重建。     

行星探测器导航相机着陆后参数标定方法

巡视器导航相机在发射前已完成标定,但在飞抵行星表面开展工作前需经过长时间飞行,其间受到的外力可能导致相机参数发生变化,所以在着陆后需要对导航双目相机重新标定。本文首先介绍了以太阳能电池板为标定板,然后通过Hough变换、聚类思想和最小二乘直线拟合法提取出电池板格网线,根据直线参数重新标定导航双目相机外参的标定方法,最后进行了两项试验。试验1以嫦娥4号影像进行格网线提取试验,并与传统的Hough变换直线提取结果进行比较,本文提取方法更准确;试验2以模拟直线参数进行双目相机外参标定试验,结果说明解算精度较高,方法可行有效。但该相机标定方法将相机内参作为已知值,并单独解算左、右相机外参,下一步将继续研究相机内、外参同时标定的方法和双目相机一步标定的方法。