热红外图像与可见光图像的配准与融合

红外热成像是一种有效的无损检测技术.红外与可见光传感器是目标识别系统中常用的两种传感器,对这两种传感器图像进行有效地融合能大大提高探测识别的准确性和可靠性.图像配准是图像融合的前提,在仿射变换的模型基础上,用最小二乘法达到用多个配准点拟合出最优参数解的目的.在图像融合中引入了小波变换,实现了图像的彩色融合.     

机载模拟POLDER多角度图象配准(英文)

多角度成象对于获取多角度遥感数据是非常重要的。在对多角度数据进行分析之前，首先要对多角度图象进行配准。经过配准，可以识别出相同的地面目标。在配准过程中，一个主要的困难是由于观察角度的不同、双向反射变化及大气的影响造成的图象灰度变化。如何解决灰度变化的影响关系到图象的配准精度。我们在该文中介绍一种多角度图象配准过程，包括预处理、基于层次结构的图象灰度相关配准。为了去掉大角度造成的灰度变化，我们用改进的模板匹配进行配准。这种方法的优点是与配准模板灰度均值无关，只与灰度变化程度有关。配准过程中也同时考虑到纹理的变化。整个配准过程是沿着观测角度增大的方向进行的序列图象配准，以提高大角度图象配准精度。最后，图象的纠正采用局部自适应几何纠正以获得较满意的结果。我们用法国ＣＮＥＳ提供的ＰＯＬＤＥＲ飞机模拟多角度图象进行配准，并提取了小麦和水稻等植被的多角度信息。     

多角度影像配准方法的探讨

由于多角度卫星的快速发展,多角度的应用也随之而来。由于多角度观测卫星可同时提供多角度观测数据,提供立体像对,从而为提取影像高程信息成为了可能。我们在制作DSM、DEM等数字3D产品时,都需要对多角度影像进行高精度的配准,并且配准的精度会影响到以上应用的效果,因此,对多角度影像进行配准研究非常必要。本文针对CHRIS/PROBA卫星影像,对目前多角度影像的配准方法进行探讨。     

特征级高分辨率遥感图像快速自动配准

随着遥感图像分辨率的日益提高,遥感图像的尺寸和数据量也不断地增大,同时随着遥感应用的发展,对图像配准的性能也提出越来越高的要求,基于此,提出一种特征级高分辨率遥感图像快速自动配准方法。首先,对图像进行Haar小波变换,基于小波变换后的近似图像进行配准以提高配准速度;其次,根据不同的遥感图像来源使用不同的特征提取方法(光学图像使用Canny边缘提取算子,SAR图像使用Ratio Of Averages算子),并将线特征转化为点特征;然后,依据特征点间最小角与次小角的角度之比小于某一阈值来确定初始匹配点对;最后,利用改进的随机抽样一致性算法滤除错误匹配点对,并结合分块思想均匀选取匹配点对计算仿射变换参数,进一步提高配准精度。为了验证本文方法的有效性,选择高分辨率World View-2图像、Pleiades图像和Terra SAR图像进行了实验,并与典型的SIFT算法、SURF算法进行比较分析,采用匹配率、匹配效率、均方根误差和时间消耗4个定量评价指标来客观评价算法的配准性能。实验结果表明,本文方法具有较好的有效性,且在不同的情况下具有较高的配准精度。本文提出的特征级高分辨率遥感图像快速自动配准方法,多组高分辨率遥感图像数据的配准实验结果表明该方法能快速实现并具有较高的配准精度和较好的鲁棒性。     

红外与可见光图像配准的梯度相关法

多模态图像配准是图像配准研究中的重难点问题。本文将实数域的灰度图像转换到复数域的梯度图像,借鉴SAR图像配准的相干系数法,提出了基于梯度相关性的多模态图像配准相似性测度。通过中波红外和可见光图像的配准实验验证了方法的可行性,为多模态图像配准研究提供了新思路。     

热红外多角度遥感技术研究进展

在回顾国内外多角度遥感技术发展概况的基础上, 重点总结了中国开展地表热红外辐射方向性观测实验研究的发展历程, 介绍了地面多角度遥感实验观测系统、机载热红外多角度成像系统、机载红外广角双模式成像仪以及扫描式多角度多光谱成像仪的研制过程、主要技术指标以及开展航空遥感获取多角度热红外遥感数据的情况, 对于热红外多角度遥感技术的发展具有重要的参考意义。     

基于SIFT特征的遥感影像自动配准

遥感影像的自动配准是长期以来一直未能很好解决的一个重要问题。本文将视频图像匹配中获得巨大成功的SIFT（Scale Invariant Feature Transform）特征应用于遥感影像的自动配准问题中，并且针对遥感影像的成像特点，给出了一种具体的特征匹配方法。对航空和航天遥感影像在不同的变形、不同的光照变化和不同的分辨率下进行的大量实验表明，该方法具有稳定、可靠、快速等特点。     

基于相关匹配和最大谱图像配准相结合的InSAR复图像配准方法

InSAR复图像配准是合成孔径雷达干涉3维成像技术中的重要步骤之一。为了获得高精确度的测量结果,要求两幅复图像之间配准达到亚像素级配准精确度。提出了一种将相关匹配和最大谱图像配准相结合的配准新方法。在相关匹配进行粗配准的情况下,通过插值所选控制点的值,并采用最大谱图像配准方法以亚像素单元进行精配准,其配准精确度达到亚像素级。实验结果证实了所提出方法的有效性。     

基于直线特征匹配的序列图像自动配准

提出了一种运用相应直线段特征作为控制基础的序列图像自动配准方法。根据相应直线段“共线”原理建立了图像配准模型,该模型的优点是不必精确定位相应直线段的端点,突破了相应特征必须严格“同名”的限制。同时,根据图像配准对控制直线段的要求,分别设计了序列图像中直线段特征的自动提取和自动匹配算法,从而实现了概略对准条件下的序列图像的全自动配准。     

GPS引导下的多角度遥感图像自动匹配

随着航天和计算机技术的进步,多角度遥感目前又一次成为遥感基础研究的新热点,不同于以往的传统垂直观测方式,它不仅提供了地物的空间光谱信息,还提供了地物的结构特征信息,是定量化遥感的途径之一。多角度遥感也使得遥感图像处理更加复杂,多角度遥感图像的配准便是要解决的关键技术之一,多角度遥感图像成像的特殊性决定了纯粹利用图像信息进行的匹配是较为困难的。本文以法国POLDER（POL arizationand Directionality of Earth's Reflectance）多角度航空遥感试验为例,介绍POLDER多角度遥感图像自动匹配的方法,首先用GPS进行定位引导,精度在100m左右,然后在初步定位的基础上,用图像灰度特征和结构特征进行精确配准,自动定位精度小于30m,最后采用局部最小误差控制点对图像进行重采样处理,并直接提取航空平台的地物二向性反射信息。     

机载热红外扫描仪的信噪比研究

分析了机载热红外扫描仪的信噪比与各种因素之间的关系，利用高斯－喇格尔公式给出了信噪比的解析表达式，阐述了提高信噪比的途径。分析了温度、发射率、扫描角度对系统信噪比的影响，得出了相应的理论公式，并定性分析了它们对信噪比的贡献。     

多基线机载合成孔径雷达影像匹配的SANCC法

为了有效利用合成孔径雷达(synthetic aperture radar,SAR)多基线影像的几何信息和辐射信息,提高匹配精度,提出了一种适用于多基线SAR幅度影像的自适应归一化互相关系数和(sum of adaptive normalized cross-correlation,SANCC)影像匹配方法。该方法首先利用SAR成像参数、平台参数和物方高程范围构建匹配方向线;然后引入Gestalt原理的接近性和相似性原则对窗口内的像素加权,计算获得沿匹配方向线的SANCC值;最后采用winner-take-all(WTA)优化策略获取多基线影像的匹配结果和物方三维信息。利用国产机载SAR系统获取的多基线影像进行匹配试验,结果表明与常规的相关匹配方法相比,该方法可以获得更为密集、精确的匹配点,有效减少了由重复纹理造成的误匹配,并能较好地解决由纹理匮乏导致的匹配难题。     

机载激光点云与影像数据融合方法的研究

影像信息可以反映综合地表纹理、光谱信息及空间属性信息。结合高分辨率的影像信息,机载激光点云数据即可成为获取DEM及地形特征的良好数据源。讨论了数据融合的两种方式,结果表明,基于多元数据拥有丰富的物方信息,其融合数据在DEM过滤及特征提取方面有优势。     

机载雷达影像调绘片制作与解译方案研究

以西部测图工程某测区为研究对象,结合该区实际情况及地形和地表覆盖等基本测图要求,采用机载雷达图像处理、内业加密、影像纠正、镶嵌与裁切、调绘片整饰等相关测绘技术,进行机载雷达影像调绘片的制作,并结合外业调绘情况对雷达影像上相关地物类型的识别与判读进行深入研究,总结机载雷达影像调绘片制作的整体工艺流程,以及解译雷达影像的关键技术和方法。     

基于SGM的遥感影像自动匹配

遥感影像的自动匹配是数字摄影测量产品生产的重要过程,匹配结果的好坏直接影响摄影测量产品的质量。将计算机视觉中SGM算法应用于遥感影像的自动匹配问题中,对航天和航空遥感影像在城市地区、阴影区域及纹理特征不明显的情况下进行的大量试验表明,该方法具有稳定、可靠的特点。     

Wavelet Compression and the Automatic Classification of Landsat Imagery

Investigation of the influence of data compression techniques on the quality and further processing of satellite sensor imagery is a research and development topic which remains both current and important. In principle, this extends the scope of data compression in remote sensing beyond the classical applications of data transmission and storage. Against this background, the main objective of this study is to examine the effect of data compression on the automatic classification of Landsat imagery. The main focus of this is on the built environment. In order to obtain better segmentation results, the feature base is expanded to include both spectral features, such as spectral signature and texture, and non-spectral features such as shape, structure and topology. This expansion enables the integration of context information into the feature extraction process. The image is systematically compressed (channel by channel) at compression rates ranging from 5 to 100 using wavelet-based software. An integrated, pixel-based classification approach is then used to segment the compressed imagery. The analysis of the results obtained indicates that a compression rate of up to 20 can conveniently be used without adversely affecting the segmentation results. The suitability of wavelet compression schemes for the compression of heterogeneous data is also underlined.     

高分一号卫星影像自动云检测

针对高分一号卫星影像普遍含云且光谱探测范围窄、波段少、数据量大的特点,提出一种基于自适应阈值和形态学综合的云检测算法。选取一定数目的无云和含云样本影像,分别估算出最高和最低亮度阈值,以双阈值为限定条件改进最大类间方差算法,计算出精确亮度阈值,并定性筛选无云影像。通过云区形态学综合进一步改善云检测效果,得到影像云掩模和含云量。实验表明,该算法简单有效,能对少云、多云影像做出比较精确的检测,也能定性识别出无云影像,适用于全色、多光谱影像,可满足海量数据自动化处理的需要。     

基于单位四元数的机载三线阵影像光束法平差

为克服欧拉角在空间方位的描述和插值中的局限性,采用单位四元数来描述相机的姿态,推导了四元数描述的共线条件方程。在此基础上,提出了将四元数球面线性插值(Slerp)引入到三线阵影像定向片法平差的思想,通过利用Slerp公式进行相机姿态的匀速插值,建立了基于单位四元数的三线阵影像平差的数学模型并进行了线性化。两套ADS40数据的试验结果表明,在区域四角布设平高控制点的情况下,基于Slerp模型的定向片光束法平差在平面和高程方向均可取得优于1个地面像元(GSD)的定位精度,是三线阵相机检校和空中三角测量较理想的技术手段。     

基于三线阵航天遥感影像的DEM自动生成

由于三线阵立体影像在提取3维空间信息方面具有突出的优点,文中利用MOMS-02前、后视影像对基于三线阵航天遥感影像的DEM自动生成进行了研究与试验,主要内容包括三线阵航天遥感影像的外部定向、数字影像匹配、DEM自动生成等.试验结果表明,采用文中提出的方法用于DEM自动生成可以取得较高的高程精度.