面向影像匹配的SUSAN角点检测

在分析比较现有角点提取算法的基础上,将SUSAN算法用于提取高分辨率影像的角点及影像匹配。针对试验中原算法在不规则纹理区提取大量冗余角点及对强边缘敏感等问题,提出按照影像局部和整体对比度的关系自适应计算灰度差阈值,使用矩形模板从边界上确定USAN区域(核值相似区)可能的范围,再检测角点的改进思路。试验证明改进后算法提取的角点位置更为准确,有效剔除了原算法检测结果中的冗余角点,提高了影像匹配速度。     

融合飞控传感器的无人机影像匹配方法

在拒止环境下无人机视觉定位问题中,ORB(Oriented FAST and Rotated BRIEF)具有高效、快速、稳定的特点,因而可以作为无人机实时影像与基准图匹配算法。本文针对传统ORB算法不具备尺度不变性,且在特征提取过程中存在特征点分布不均匀的问题,提出一种结合飞控传感器的无人机影像匹配方法。利用气压计与加速计经扩展卡尔曼滤波计算后的高度,通过双性线插值法定量改善无人机实时影像尺度,减少了ORB算法中构建影像金字塔所造成的系统开销,通过四叉树算法对提取的特征点均匀化,最后采用网格运动统计(Grid-based Motion Statistics, GMS)算法进行初次误匹配点剔除,再用随机抽样一致算法(RANSAC)筛选精确匹配点。实验结果表明,本文方法能够有效地减少无人机实时影像与基准图匹配时间,同时可以获得均匀的匹配点对,保持较高的匹配正确率。     

异源遥感影像特征匹配的深度学习算法

针对异源遥感影像的成像模式、时相、分辨率等不同导致匹配困难的问题,提出了一种基于深度学习特征的匹配方法CMM-Net.首先,利用卷积神经网络提取异源遥感影像的高维特征图,根据同时满足通道最大和局部最大两种条件选取关键点,并在特征图上提取相应位置的512维描述符.在匹配阶段,完成快速最近邻搜索特征匹配后,为解决误匹配点多的问题,提出了动态自适应欧氏距离阈值和RANSAC共同约束的提纯算法,保证误匹配有效剔除的同时,最大限度保留正确匹配点.利用多组异源遥感影像对算法进行了测试,并与多种异源影像匹配算法进行了比较,结果表明本文算法能够提取出异源影像的尺度不变相似特征,具有较强的适应性和稳健性.     

影像同名点匹配的SIFT算法与贝叶斯抽样一致性检验

为提高影像匹配的稳健性,引入基于SIFT特征匹配的贝叶斯抽样一致性算法(Bayes sample consensus,BAYSAC),提出基于随机概率U(0,1)、基于像点到像片中心距离比值和基于影像重叠度的3种正确点先验概率估计方法,并根据相似性原理简化了贝叶斯公式,用于更新正确点概率。以SIFT算法为基础,结合贝叶斯抽样一致性算法,对不同的正确点概率估计方法进行了试验。试验结果表明,改进后的算法减少了迭代次数,从而减少了计算时间。同时,它能剔除更多的误匹配,并保留更多的正确匹配,从而提高匹配正确率。     

一种改进Hausdorff距离和自适应遗传搜索的遥感目标匹配方法

采用快速点提取算子SIFT算子提取特征点,减少图像数据量,针对传统Hausdorff距离对噪声、出格点较敏感的问题对其进行改进,并以改进后的鲁棒Hausdorff距离作为匹配测度,利用非遍历而又有效的遗传搜索策略进一步提高了匹配速度。对发生旋转变形和灰度变化的遥感影像进行模拟实验,实验结果证明了该算法的有效性和快速性。     

基于Harris角点和SIFT特征的近景影像匹配

针对近景影像匹配过程中误匹配率较大的情况,本文提出了一种基于Harris和SIFT特征的近景影像匹配方法。该方法首先提取Harris角点和SIFT特征,运用灰度相关系数和BBF-KD树方法将Harris角点和SIFT特征完成双向一致性匹配;然后,利用基于RANSAC方法和P-H算法的相对定向得到内点集A与B,将内点集A、B合并生成Delaunay同名三角网;最后,在同名三角形约束下通过缩小Harris特征点阈值T得到新内点集,实时插入同名三角网中,直到生成足够数量的内点。实验所得内点数分别与合并加密匹配前以及其他方法相比都有显著增多,结果表明对于视角、尺度、旋转、光照及噪音等条件发生变化的不同影像,本文提出的近景影像匹配方法能提高匹配率及匹配可靠性。     

利用A-AKAZE算法进行喀斯特地区无人机影像匹配

喀斯特地区地形复杂，无人机影像匹配难度大、耗时多。针对如何提高该区域无人机影像的匹配效率，本文提出了一种基于AKAZE的改进算法。该算法首先利用完全仿射不变框架对原始影像进行视角模拟；然后利用AKAZE算法对模拟影像进行特征点提取和描述，并获得原始影像的特征点和描述符；最后利用基于单应性矩阵的RANSAC算法对原始影像进行精匹配，进而剔除粗匹配过程中错误匹配点对。本文对该改进算法开展了试验研究，并与ASIFT和AKAZE等常用算法进行了试验对比分析。试验结果表明，对喀斯特地区无人机影像匹配而言，与ASIFT算法相比，在保持相当匹配正确率的情况下，基于A-AKAZE算法的匹配总耗时是ASIFT算法耗时的50%左右，可以较大幅度地减少匹配总耗时；与AKAZE算法相比，基于A-AKAZE算法的影像总匹配对数及正确匹配对数至少是ASIFT算法的影像总匹配对数及正确匹配对数的7倍。综合考虑匹配耗时和正确匹配对数，本文算法优于AKAZE和ASIFT等常用算法，更适合于喀斯特地区的无人机影像匹配。     

机载激光雷达点云与定位定姿系统数据辅助的航空影像自动匹配方法

本文针对LiDAR点云和POS数据辅助航空影像的连接点自动匹配,设计了用于相关系数匹配的最佳匹配点位快速搜索算法;提出一种基于虚拟地面控制点的相机安置角误差自动检校方法,在此基础上自适应确定影像匹配搜索范围。试验结果表明,本文提出的最佳匹配点位快速搜索算法可在保证匹配正确性的情况下节省约25%的匹配耗时;相机安置角误差补偿方法能够有效地提高由POS数据计算的影像外方位元素的精度,从而明显改善同名点匹配时的点位预测精度;本文算法能处理多分辨率、多视角的交叉飞行航空影像,获得高精度的匹配结果。     

利用改进的DCCD和SIFT描述符的影像匹配方法

提出一种基于改进的DCCD(double-cirele-based corner detector, )和SIFT(scale invariant feature transform)描述符的影像匹配方法。在特征点检测阶段,首先采用改进的DCCD快速检测影像上的关键点,然后确定关键点的主方向,生成特征点。在特征点描述阶段,采用SIFT描述符描述特征点。在特征点匹配阶段,分别采用BBF(best bin first)算法和RANSAC(随机采样一致性)算法进行特征点粗匹配和误匹配特征点剔除。实验结果表明,与基于Harris角点和SIFT描述符的影像匹配方法相比,该方法在匹配速度和准确率方面得到了提高。     

改进FAST和对立颜色特征的向量场一致性匹配

针对目前传统图像匹配算法在复杂环境下存在误匹配点对过多、稳健性较差等问题，本文提出一种基于改进FAST的特征点提取，结合对立颜色特征的图像匹配算法。首先，利用改进FAST算法提取的角点作为特征点，结合改进的Opponent SIFT算法对特征点进行描述；然后，使用基于字符定位算法对提取的特征点对进行粗匹配，降低整体匹配过程中特征点对误匹配的风险。最后，为了规避因RANSAC算法易陷入局部最优解而导致正确点对被误剔除的问题，运用向量场一致性替代RANSAC进行提纯，降低误匹配率。通过对比试验表明，改进算法匹配准确率均大于91%，且对差异变化具有较好的稳健性、适应性。     

高空间分辨率影像和多光谱影像融合的研究

从卫星影像的成像过程出发 ,揭示了卫星影像所含信息的物理内涵 ,从频率域特性出发得出了高空间分辨率影像和多光谱影像可以融合的物理基础 ,为寻找一种较好的融合方法提供了理论依据。     

影像匹配中核线影像的快速生成算法

深入分析了核线影像与原始倾斜影像之间的解析关系,提出一种核线影像生成的快速算法。     

基于图像特征的星载SAR图像模拟研究

SAR图像模拟技术被广泛应用于SAR系统的设计和验证、SAR图像的正射纠正、雷达图像解译和目标识别等。随着星载SAR的发展,必然面临着对星载SAR图像模拟的大量需求。本文首先从SAR图像的几何特征和辐射特征出发,探讨了SAR图像模拟技术的原理,分析了RD（Rang Doppler）模型,后向散射模型和斑噪模型。在传统RD模型的基础上,根据不同地形特征（起伏地形和平坦地形）考虑不同的后向散射模型。特别强调了在平坦地形情况下,需要地物分类数据的参与,并利用Ulaby和Dobson的后向散射模型。另外,在SAR图像统计特征的基础上,进行SAR图像的乘性噪声模拟,可以满足更逼真的SAR场景需求。然后,给出了图像模拟的算法流程,并对关键步骤的算法做了分析。最后,在实现基于图像特征的星载SAR图像场景模拟算法的基础上,选择新疆窝依牙地区和天津地区分别进行起伏地形和平坦地形的模拟试验,实验结果证明了本文模拟算法的有效性。     

影像融合与复原的小波模型

本文给出影像融合和复原的小波模型。其精髓在于小波的多分辨率性质可将一个复杂而相互交织的症结分解为一系列弱相关和容易解决的小问题。本文着重探讨影像融合与复原中如何利用小波模型的理论与算法     

影像匹配中核线影像的快速生成算法

深入分析了核线影像与原始倾斜影像之间的解析关系,提出一种核线影像生成的快速算法.     

IHS小波包活性测度融合SAR与TM图像

提出了一种基于光谱特征保持的IHS小波包活性测度融合算法。该算法首先对TM图像做IHS变换提取出I分量，然后对I分量和SAR图像做基于小波包活性测度的融合得到新的I分量，再将新的I分量与原始TM图像的H、S分量一起做IHS逆变换得到融合后的图像。该方法可以最大限度地保留待融合图像的光谱信息，同时提高了待融合图像的清晰度和空间分辨率，防止图像纹理信息的丢失。     

IHS小波包活性测度融合SAR与TM图像

提出了一种基于光谱特征保持的IHS小波包活性测度融合算法.该算法首先对TM图像做IHS变换提取出I分量,然后对I分量和SAR图像做基于小波包活性测度的融合得到新的I分量,再将新的I分量与原始TM图像的H、S分量一起做IHS逆变换得到融合后的图像.该方法可以最大限度地保留待融合图像的光谱信息,同时提高了待融合图像的清晰度和空间分辨率,防止图像纹理信息的丢失.     

基于影像模拟的星载SAR影像正射纠正

对山地和高山地等选点困难地区的星载SAR影像进行正射纠正时,通常采用距离多普勒模型进行影像模拟纠正。但由于每类星载SAR影像辅助数据不同,所建立的距离多普勒模型均不相同,从而导致针对每类星载SAR影像需要采用不同的软件模块进行模拟和正射纠正。针对该缺点,采用RPC模型代替距离多普勒模型并利用改进的模拟影像灰度确定方式进行星载SAR影像模拟,在此基础上建立模拟影像和真实SAR影像之间关系进行正射纠正。采用四川某地区的TerraSAR-X影像,将正射纠正的实际精度和理论精度进行对比,验证本文提出的理论和方法。     

X光支气管影象的计算机处理

本文利用计算机图象处理技术,对X光支气管影象进行处理。用可变加权窗口法,去除X光片的非支气管杂乱噪声干扰;用分段线性拉伸,对数变换法对支气管主枝、分枝进行增强;用多角边缘检测法提取支气管边缘信息图象以显示支气管分布的立体感,为支气管病变的X光诊断提供一种新方法。     

NOAA／AVHRR影像特征匹配

为实现全球环境实时、动态监测的需要,选用Ｆｏｒｓｔｎｅｒ特征匹配理论对ＮＯＡＡ／ＡＶＨＲＲ影像进行匹配试验。Ｆｏｒｓｔｎｅｒ特征提取之前,先根据熵的理论对影像进行预处理．特征提取工作量可减少到１０％～２０％。特征提取后的共轭影像,根据相似性尺度可建立一个可能的同名点匹配点表,再根据一致性尺度,采用Ｒｏｂｕｓｔ稳健估计剔除错匹配的点对,即可建立两幅影像的最终匹配点对。匹配结果表明,通过阈值的设置,可以在ＡＶＨＲＲ多时相影像上提取足够数量的匹配点对,在行、列方向上平均误差约为０．６像素和０．３像素。