本期导读

基于蚁群行为仿真的影像分割(郑肇葆)一文提出了以像元的灰度值、能量值和分形维作为信息素的蚁群行为仿真的图像分割原理和方法。由该方法对三幅航空影像进行了图像分割试验,得到图像的粗分割;再经过精处理,得到图像分割的最终结果。采用标记点量测的方法,对分割图像作出质量评价,结果表明了该方法的有效性。TM影像与GIS矢量数据的自动配准(张剑清,等)一文介绍了一种新的基于信息融合的TM影像和GIS矢量数据自动配准方法。首先建立TM影像和GIS矢量数据的近似变换关系,在此基础上以矢量地图上的信息(水系、道路网等)为先验知识,利用多…     

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。     

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。     

遥感图像融合技术及其在更新GIS数据库中的应用

分析SPOT图像和TM图像的特点，提出应用遥感图像融合的方法来综合利用SPOT和TM的图像信息。将融合结果图像与原始GIS矢量数据经过配准后透明叠加进行矢量数据的更新，从而达到更新GIS数据库的目的。     

车载MMS激光点云与序列全景影像自动配准方法

提出一种车载移动测量系统（MMS）激光点云与序列全景影像自动配准方法。首先采用层次化城市场景目标提取方法自激光点云提取天际线矢量,在全景影像中经虚拟成像与分割角点提取算法生成天际线矢量。然后,将提取结果作为几何配准基元,构建配准基元图,通过最小化配准基元图编辑距离进行匹配,组成共轭配准基元对,解算2D-3D粗配准模型,获得全景影像与LiDAR点云参考坐标系之间的初始转换关系。最后,为消除几何配准基元提取与匹配误差对配准结果的影响,自序列全景影像虚拟成像影像生成多视立体密集匹配点云,继而使用变种ICP算法优化其与激光点云数据间3D-3D配准参数,间接优化全景影像与激光点云间的配准参数,精化配准结果。试验结果表明,本文提出的自动配准方法可以实现车载MMS激光点云与序列全景影像的1.5像素级自动配准,配准成果可应用于真彩色点云生成等点云/影像数据融合应用。     

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数据的自动配准及遥感影像的外部定向。实验结果表明,该方法具有较高的可靠性和配准精度。     

GIS数据辅助下的线状目标自动提取

首先介绍了遥感影像中线状目标骨架自动提取的意义和研究现状,然后结合老的GIS数据,提出了一种算法来实现遥感影像中线状目标骨架的自动提取,算法主要包括影像预处理、GIS数据与影像的配准、骨架跟踪、编组连接与数据简化等步骤.最后又利用遥感影像和相应的GIS数据进行了实验,实验证明了算法的可行性和有效性.     

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。     

GIS数据辅助下的线状目标自动提取

首先介绍了遥感影像中线状目标骨架自动提取的意义和研究现状，然后结合老的GIS数据，提出了一种算法来实现遥感影像中线状目标骨架的自动提取，算法主要包括影像预处理、GIS数据与影像的配准、骨架跟踪、编组连接与数据简化等步骤。最后又利用遥感影像和相应的GIS数据进行了实验，实验证明了算法的可行性和有效性。     

基于遥感影像的交通专题图制作

交通专题图是以交通信息为主要专题要素,以遥感影像为底图要素制作的专题图。本文以高分二号卫星影像作为专题图制作的底图要素,在ENVI 5.2上对其进行正射校正、影像配准等底图制作的预处理操作;然后,在Arc GIS 10.2上进行地理配准,影像裁剪等生成工作底图;最后在工作底图上叠加矢量数据以及相应的符号库进行地图表达,输出交通专题图。采用不同平台预处理和制图的方式,提高了制图的效率和精度,实现了专题图制作的数字化。     

Line-based modified iterated Hough transform for automatic registration of multi-source imagery

Image registration aims at combining imagery from multiple sensors to achieve higher accuracy and derive more information than that obtained from a single sensor. The enormous increase in the volume of remotely sensed data that is being acquired by an ever-growing number of earth observation satellites mandates the development of accurate, robust, and automated registration procedures. An effective automatic image registration has to deal with four issues: registration primitives, transformation function, similarity measure, and matching strategy. This paper introduces a new approach for automatic image registration using linear features as the registration primitives. Linear features have been chosen because they can be reliably extracted from imagery with significantly different geometric and radiometric properties. The modified iterated Hough transform (MIHT), which manipulates the registration primitives and similarity measure, is used as the matching strategy for automatically deriving an estimate of the parameters involved in the transformation function as well as the correspondence between conjugate primitives. The MIHT procedure follows an optimal sequence for parameter estimation that takes into account the contribution of linear features with different orientations at various locations within the imagery towards the estimation of the transformation parameters in question. Experimental results using real data proved the feasibility and robustness of the suggested approach.     

遥感影像的高精度自动配准

在影像数据融合、动态变化监测等遥感影像集成分析和应用中,将来自不同传感器、不同时相获取的影像高精度快速配准是其中的关键技术之一。本文提出了一种不同传感器、不同空间分辨率影像配准的全自动方法,并实际用于ＳＰＯＴ（全色）和ＴＭ（多波段）影像的配准,其精度、可靠性和效率等均明显优于传统的人工方法。     

多源遥感影像融合技术及其在更新土地利用数据库中的应用

分析了SPOT和TM卫星影像的特点,提出综合利用SPOT和TM卫星影像的方法.对这两种影像进行融合,提取融合后的影像数据,使之与GIS数据库相叠加,达到对GIS矢量数据库更新的目的.以土地利用数据库为例进行实践,取得了较好的效果.     

基于一体化全局模型的智能型制图方法

提出了一种基于一体化全局模型的智能型制图方法.该方法基于一体化全局模型(拓扑信息模型),归纳和发现了矢量数据处理过程中显性的数学逻辑和隐含的作业规则;组建了知识库;进行了基本知识组合并在数据处理的不同环节中自动作用于全局数据库.由此不断改写全局数据库,使之逐步趋近为具有一体化特征的矢量地理信息,形成矢量智能化处理流程.在获取满足GIS要求数据的同时,获取用空间几何数据和相应符号参数表示的制图数据.     

样本迁移支持下的遥感影像自动分类方法

迁移学习是运用已有知识对相关的不同领域的问题进行求解的一种机器学习方法,本文结合这一方法,提出了一种基于先验知识的样本自动选取方法,并构建了一套土地覆盖自动分类的算法框架。该方法主要面向Landsat数据,通过图像变化检测技术与光谱形状编码的方法,从源领域中迁移适用的地物类别知识并标记在目标影像中,使用SVM完成基于样本迁移的自动分类流程。结果表明,该方法可以获得可靠的自动分类结果,一定程度上满足遥感信息的大范围提取与长时间序列处理分析的发展需求。     

基于一体化全局模型的智能型制图方法

提出了一种基于一体化全局模型的智能型制图方法。该方法基于一体化全局模型(拓扑信息模型),归纳和发现了矢量数据处理过程中显性的数学逻辑和隐含的作业规则;组建了知识库;进行了基本知识组合并在数据处理的不同环节中自动作用于全局数据库。由此不断改写全局数据库,使之逐步趋近为具有一体化特征的矢量地理信息,形成矢量智能化处理流程。在获取满足GIS要求数据的同时,获取用空间几何数据和相应符号参数表示的制图数据。     

地面激光点云与数码影像自动高精度配准

针对地面激光雷达点云和数码光学影像非同源异质数据自动配准困难的问题,本文提出了基于互信息的两种数据同名特征高精度自动提取的方法。首先,把点云数据生成中心平面投影的反射强度图像和基于RGB信息的彩色图像,应用点云彩色图像和数码光学影像的匹配,确定点云与影像的粗配准参数;然后,对反射强度图像进行特征提取,应用粗配准参数确定其在数码光学影像上的初始位置,应用互信息实现非同源数据的高精度匹配;最后,应用罗德里格矩阵和选权迭代方法计算高精度配准参数,生成三维彩色模型。试验证明,本文方法可以解决地面激光点云和数码光学影像非同源异质数据的配准问题,具有一定的研究和应用价值。     

点分布-双蛇模型用于矢量边界更新

在利用遥感影像更新GIS矢量数据的过程中,往往忽略了对已知信息的有效利用,针对这一问题,本文提出一种基于点分布的双蛇模型用于GIS矢量数据更新,该模型利用已有遥感影像信息计算目标边界点的平均分布,以此为"镜面"建立初始矢量边界的"镜像",将两边界各自演化的结果取平均作为更新后的GIS矢量边界。该方法同时利用了GIS和遥感的历史数据作为先验知识,分别作为蛇模型的初始位置和区域约束信息,使遥感与GIS信息结合更加紧密。仿真实验表明,基于点分布的双蛇模型在GIS矢量边界更新的应用中,可以得到比以传统蛇模型更好的更新准确率和多边形相似度,并且接近手工方法的效果。     

深度图像自动配准点云的方法研究

点云配准是三维激光扫描数据处理过程中不可或缺的一个环节,利用标靶进行配准是经典的手段之一,此类方案在单独扫描标靶的基础上进行半自动化配准。本文给出一种配准策略,利用中心投影原理将单站扫描的点云转换为深度影像,借助数字图像处理技术完成标靶的自动提取,拟合获得标靶中心点的坐标,并借用摄影测量学的知识实现点云的自动化配准。实验证明了本文方法的有效性。