一种基于四元数变换的彩色遥感影像检索方法

遥感影像常存在旋转和缩放等变化关系，这就要求检索时图像特征具有旋转和尺度不变等性质。目前，彩色遥感影像检索在提取这些特征时通常对色彩通道单独进行处理，导致3个通道之间的关系信息丢失，且没有充分利用数据本身所特有的几何特征，影响了检索精度。结合四元数与正交傅里叶-梅林矩的优点，提出了一种基于四元数变换的遥感影像检索方法。针对已有工作中存在的基于四元数傅里叶-梅林矩所提取的纹理特征只具有旋转不变性的问题，利用四元数正交傅里叶-梅林矩构造出具有旋转和尺度不变的纹理特征，并使用四其对图像进行边缘检测，得到边缘色彩图像并提取边缘色彩直方图，综合多种特征进行图像检索。实验结果表明，使用此方法进行遥感影像检索对于图像旋转和尺度变化具有良好的鲁棒性，检索性能明显提高。     

基于数据融合的多尺度图像去噪方法

将图像系数尺度内相关模型较强的去噪能力与尺度间相关模型保持边缘的优越性能相结合，提出了一种新的基于数据融合的多尺度图像去噪方法。同时引入了一种新的基于结构相似性（SSIM）指数的图像质量标准来衡量初始去噪图像和融合后图像与原始图像的相似程度，评估图像保持边缘和去噪的能力。仿真结果表明，基于数据融合的方法具有更好的视觉效果和去噪性能。     

基于样条二进小波的影象多尺度边缘检测

基于样条函数理论和二进小波理论，该文研究景象的多尺度边缘检测的理论和方法及不同样条小波系数对边缘的影响，并对遥感景影进了实验，得到了遥感影象的不同尺度的边缘。理论和实验结果表明，基于样条二进小波的影像多尺度边缘具有良好的特性，并可用于影象匹配等研究领域。     

基于SIFT匹配和RANSAC算法的超分辨率重建

图像超分辨率重建技术是根据序列图像间信息互补重建高分辨率图像的技术，其主要步骤在于精确运动估计算法和有效超分辨率重建算法。针对存在旋转、缩放变换的序列图像，本文提出一种基于SIFT匹配和随机采样一致性算法（RANSAC）的运动估计算法，该方法首先使用SIFT算法对图像序列的特征点进行提取并匹配，然后使用RANSAC算法消除误匹配点并获取投影变换矩阵，从而获得图像序列间的亚像素级的运动信息；采用一组低分辨率序列图像进行试验，基于上述运动估计算法，采用迭代反投影进行超分辨率重建。试验结果表明，运动估计精度较高，重建影像具有较好的视觉效果，尤其适用于影像序列间存在旋转缩放运动的图像序列的超分辨率重建。     

多光谱图像的边缘特征检测方法

利用多光谱图像的两像素点灰度差异强度指数,定量分析了多光谱图像的边缘特征及响应特征差异,指出传统灰度算子会导致弱边缘特征漏检。为减小边缘响应强度差异,在光谱特征空间中分别利用特征值和特征向量表征多光谱图像的梯度变化大小和方向,同时采用B样条小波对影像进行多尺度变换,获取不同尺度的边缘特征。实验结果表明,此方法对多光谱图像检测出的边缘特征响应均匀且较为显著,综合多尺度边缘能准确检测并定位边缘点,且能有效地抑制噪声。     

一种基于图像边缘特征的SAR斑点滤波算法

合成孔径雷达图像上的斑点噪声会阻碍图像的校准、检验、解译和应用,因此斑点噪声的去除是雷达图像处理的一个重要环节。通常的去噪方法在抑制噪声的同时也使得图像的边缘模糊,细节特征损失。理论和实践表明去除图像的斑点噪声和保持图像的边缘信息是无法同步实现的。为了在去除噪声和保持边缘特征之间进行折衷,本文基于MROA边缘检测算法以及均值滤波算法,提出了一种基于图像边缘特征的斑点噪声滤波算法。实验结果表明该算法能够在平滑图像的同时有效保持边缘特征信息。     

基于最大后验和非局域约束的非下采样轮廓波变换域SAR图像去噪方法

本文提出了一种基于最大后验和非局域约束的非下采样轮廓波变换域SAR图像去噪方法。根据SAR图像数据的特征,引入了非对数加性模型,并在该模型下对SAR图像NSCT域中的噪声分布统计建模,应用最大后验（MAP）准则和Non-Local（NL）约束相结合的方法解求SAR图像真实信号的NSCT系数。实验结果表明,本方法具有良好的去噪能力并在性能上优于当前主流方法。     

基于参叉像元和非均匀B样条曲面的遥感图像超分辨率重建

遥感图像之间的信息互补可以提高图像分辨率,但插值方法易使图像边界模糊、部分细节信息丢失。针对这一问题,提出一种基于参叉像元与非均匀B样条插值相结合的遥感图像超分辨率重建方法。利用经灰度匹配和亚像元级几何配准的2景低分辨率图像,通过参叉交错像元采样到原图像网格2倍的网格中;对于没有值的坐标处用三次B样条插值,插值时选用非均匀的节点参数化方法,曲面图像网格点由邻域36个已知像元组成;在求解待插值点参数值时引入平行线法和黄金分割法迭代寻找最优值,使插值更准确;最后对插值后的图像进行复原处理,重建可视效果更好的"高"分辨率图像。对实验图像的评价表明,用本文方法重建的图像在清晰度、信息量、信噪比和分辨率等方面均有较大的提高。     

一种基于退化模型的高分辨率SAR去噪算法

为了保持高分辨率合成孔径雷达（SAR）图像中的纹理结构，提出了一种基于高斯．马尔可夫模型（Gauss-Markov Model）的方法来抑制SAR图像的斑点噪声。通过引入贝叶斯分析框架，建立Markov随机场的退化图像恢复模型，从而将图像的恢复问题转化为求解最大后验概率（MAP）问题，并直接从噪声图像中估计随机场模型参数进行有效的噪声抑制。实验结果表明，对所研究的高分辨SAR图像，基于退化模型的去噪算法（RMBD）不论是在噪声的去除上还是在结构信息等细节的保持上均不同程度地优于其他常用斑点去噪方法。     

基于HMRF先验模型的HBE卫星遥感图像超分辨率重建

提出了一种在Bayes概率统计框架下的混合Bayes超分辨率重建算法，该算法采用Huber马尔可夫随机场（Huber Markov random field，HMRF）模型对理想图像进行先验建模，可以较好地突出重建图像的不连续边缘特征信息。实验结果表明，该算法克服了极大后验概率估计（maximum a posteriori，MAP）算法中的若干缺陷，取得了良好的重建结果，图像边缘特征清晰，纹理信息突出。     

任意形状曲线刃边的点扩散函数估计方法

遥感图像的点扩散函数估计是降低光学模糊、提高质量的必要前提。倾斜直线刃边法受到靶标极大的限制。现有的曲线刃边估计法虽然克服了倾斜刃边法只能适用于直线刃边的缺点,但是会因坐标拉伸导致估计值误差偏大。利用移动窗口的思想,提出了一种基于投影法的任意形状曲线刃边法,并在理论上说明了可行性。试验验证过程中先进行线性拟合刀刃边缘点,再对选定窗口内一定行数或列数的灰度值运用投影法采样,并对不同采样窗口的采样中心进行对齐处理,剔除不适合的样本点后插值和重采样,最终得到估计的点扩散函数。对于曲率在0.001～0.01的刃边,在较强模糊下,峰值信噪比依旧能保持在35 dB以上,测得点扩散函数峰值的误差可以控制在20%以内。相比传统刃边法和曲线拟合法,峰值信噪比平均能提高10 dB以上,且具有一定的抗噪性。     

Geometric-constrained multi-view image matching method based on semi-global optimization

Targeting at a reliable image matching of multiple remote sensing images for the generation of digital surface models, this paper presents a geometric-constrained multi-view image matching method, based on an energy minimization framework. By employing a geometrical constraint, the cost value of the energy function was calculated from multiple images, and the cost value was aggregated in an image space using a semi-global optimization approach. A homography transform parameter calculation method is proposed for fast calculation of projection pixel on each image when calculating cost values. It is based on the known interior orientation parameters, exterior orientation parameters, and a given elevation value. For an efficient and reliable processing of multiple remote sensing images, the proposed matching method was performed via a coarse-to-fine strategy through image pyramid. Three sets of airborne remote sensing images were used to evaluate the performance of the proposed method. Results reveal that the multi-view image matching can improve matching reliability. Moreover, the experimental results show that the proposed method performs better than traditional methods.     

一种快速高效的无缝纹理匀光方法

针对倾斜影像三维重建后纹理间存在明显的色差、接缝且处理低效的问题,本文提出了一种快速高效的无缝纹理匀光方法。该方法首先对输入的去畸变影像进行影像增强预处理,通过对模型所有的顶点和边建立约束方程,求解得到每个顶点的颜色改正值;其次根据3个顶点插值得到三角面内部像素的颜色改正值;然后通过纹理扩充得到全局无色差的纹理块;最后对纹理块进行降分辨率泊松编辑。试验结果表明,采用本文方法进行纹理匀光处理,具有纹理块间无色差、接缝线处纹理过渡自然、计算速度更快等优势,能增强三维模型的可读性与改善三维模型的显示效果。     

TM图像的SOMP几何纠正法

针对缺少地面控制点（GCP）的遥感影，探讨一种几何精纠正的新方法，就是把空间投影理论应用于遥感图像的几何精纠正中，利用空间斜墨卡托投影（SOMP）和少量地面控制点对遥感影像实施几何精纠正，该方法理论严密，算法速度快捷，适用性强，通过对广州地区的TM影像进行的几何精纠正实验，该方法十分有效，几何精纠正精度在一个像素左右。     

复张量场扩散方程及其在PolSAR图像去噪中的应用

张量图像如极化合成孔径雷达(PolSAR)图像,它的每一个像素点都是一个3 阶的正定对称矩阵。对于张量图像的噪声抑制,目前普遍的做法是将它们看作多通道标量图像进行处理,但是,这样可能会破坏矩阵的正定性,从而造成信息的损失。本文主要研究基于扩散方程的张量图像的噪声抑制问题,将现有的基于扩散方程的实张量场去噪模型推广到复张量场,并给出了其数值迭代格式。模拟图像和PolSAR图像上的实验充分验证了本文算法的有效性。与现有算法相比,本文算法具有更好的去噪能力和边缘保持能力。     

一种基于核回归的SAR图像自适应相干斑抑制方法

为了在抑制相干斑噪声的同时更好地保持SAR图像中的点目标和边缘目标,在经典核回归方法的基础上,本文提出了基于核回归的SAR图像自适应相干斑抑制方法。通过分析SAR图像的幅度分布特性,在构建模型时,以图像的幅度值为判别条件,使核函数在幅值较小的背景区域具有较大的光滑作用以抑制噪声,而在幅值较大的目标区域光滑作用较小以保护目标特征;同时考虑对边缘的保护作用,基于散布矩阵修正了自适应核回归方法,建立了基于核回归的SAR图像自适应相干斑抑制方法。试验结果表明,该算法通过将幅度值和散布矩阵引入核函数,更好地抑制了噪声,同时也保持了图像中的点目标和边缘。     

Satellite Image Resolution Enhancement Using Nonsubsampled Contourlet Transform and Clustering on Subbands

In this paper two new schemes for resolution enhancement (RE) of satellite images are proposed based on Nonsubsampled Contourlet Transform (NSCT). First one is based on the interpolation on band pass images obtained by applying NSCT on the input low resolution image. Similar to Demirel and Anbarjafari (IEEE Trans Geosci Remote Sens 49(6):1997–2004, 2011), as an intermediate step, the difference between approximation band and the input low resolution image is added with all the band pass directional subbands, to obtain a sharper image. This method is simple and computationally efficient but lacks sharp recovery of the edges due to the interpolation of band pass images. To overcome this, another method is proposed to obtain the difference layer, where dictionary is built using patches which are extracted from high resolution training image subbands. Similar patches from the dictionary are then clustered together. This method gives a much sharper image than the first method. Subjective and objective analysis of proposed methods reveals the superiority of the methods over conventional and other state-of-the-art RE methods.     

复杂地形景区三维导览图的设计与实现

为满足复杂地形景区对三维地图导览的需求,构建更为清晰的三维地图模型,提供良好的三维导览地图设计方案显得尤为重要。为了更好地与卫星影像进行贴合,DEM数据的采样密度要与卫星影像的分辨率一致。本文通过对比当下常用的四种空间插值方法的适用范围与运用特点,设置相关阈值及权重,直观比较了四种插值方法产生的插值结果,选择更适合复杂景区DEM插值的插值方法并对其进行精度提升,以此得到符合精度要求的DEM数据。最后利用相应地区的卫星影像进行地图投影及影像贴图,两种数据结合构建复杂景区的三维地图模型,给游客带来更为精确直观的定位信息和空间要素信息。