结合张量与互信息的混合模型多模态图像配准方法

多模态图像之间存在显著的非线性强度差异,并且图像会因为噪声而退化,因此,多模态图像自动配准是一项具有挑战性的任务.为了解决这两个问题,本文提出一种多模态图像自动配准方法,该方法分为预配准和精配准两个阶段.在预配准阶段,通过改进SIFT算法来大致对齐多模态图像.在精配准阶段,首先,利用块Harri s检测器在预配准后的参考图上提取均匀分布的特征点.然后,通过各向异性结构张量捕捉多模态图像中的结构信息来构建特征描述符,该特征描述符对噪声具有稳健性.更进一步,本文结合张量方向平行度和梯度互信息提出了一种相似度准则(tensor orientation and mutual information,TOMI).最后,本文用多种模态图像(包括Optical,LiDAR,SAR和Map)来评估提出的方法.试验结果表明,本文提出的方法对非线性强度变化和噪声具有较好的稳健性,并且匹配效果优越.     

面状空间要素相似性度量方法研究

不同尺度、来源的地图上同一要素通常具有一定的相似度。地图空间要素相似度在GIS领域具有广泛的应用。论文在总结前人相关成果的基础上分别从位置(距离)、形状、大小三个方面给出了面状空间要素相似性度量模型:以分形维数和面积/周长(紧凑度)作为相似特征的形状相似度;以中值距离作为相似特征的距离相似度;以面积或周长作为相似特征的大小相似度。最后,以多尺度面状空间要素为实验数据,通过比较分析验证了本文提出的相似性度量模型可行性。实验结果表明:以中值距离、分形维数作为相似度指标的度量模型综合考虑了面状要素局部结构和整体分布,在面状空间要素相似性度量方面具有很好的稳定性。     

利用局部自相似的多光谱遥感图像自动配准

为解决多光谱遥感图像间非线性灰度差异造成的配准困难问题,提出了一种基于局部自相似的自动配准方法。该方法首先引入局部自相似(local self-similarity, LSS)特征,并在对数极坐标系下建立反映图像内在几何布局和形状属性的特征描述子。之后结合LSS和归一化相关系数构建一种形状相似性测度,并通过模板匹配的策略实现图像的配准。试验结果表明,该方法能够较好地抵抗图像间的非线性灰度差异,并获得了可靠的配准精度,而且相比于传统方法,在顾及计算效率的同时获得了更高的匹配正确率。     

基于方向关系矩阵的空间方向相似性定量计算方法

介绍了一种多尺度空间对象的方向关系表达模型以及基于该模型的方向相似度度量方法。该方向关系模型对方向关系矩阵模型进行了改进,根据空间对象的形状定量描述空间对象之间的方向关系;借鉴平衡传输问题的解决方法计算方向矩阵间最小转换代价,即方向矩阵间的距离,从而量化方向对间的差异,最终获得任意尺度空间对象的方向相似度并对其进行比较。对不同尺度空间对象的方向相似性的试验表明,该方法简单可行且不失精度,结果符合人类认知。     

顾及尺度差异的复合空间对象方向相似度定量计算模型

介绍了一种顾及尺度差异的复合空间对象的方向关系表达模型,及基于该模型的方向相似度度量方法。该方向关系模型对方向关系矩阵模型进行改进,根据空间对象的形状定量描述空间对象之间的方向关系。采用分解思想,借鉴平衡传输问题的优化方法计算复合方向矩阵间最小转换代价,即方向矩阵间的距离,从而量化方向对间的差异,最终获得不同尺度下的复合对象的方向相似度并对其进行比较。对不同尺度复合空间对象的方向相似性的试验表明,该方法简单可行且不失精度,结果符合人类认知。     

网络多分辨率传输中曲线集的相似性度量模型研究

针对空间数据在网络多分辨率传输中的相似差异,提出了一种适用于曲线集的相似性度量模型。模型根据拓扑关系和几何特征差异计算曲线相似度,然后以曲线最小凸包面积为权,计算曲线集的加权相似度和相似精度,以加权相似度评估曲线集的整体相似程度,以相似精度评估曲线集各曲线间的相似差异。最后通过实验验证了该模型的有效性。     

一种公共点坐标系转换中的粗差探测方法及其应用

利用近景摄影测量系统进行相似材料模型位移观测,在进行不同状态控制点坐标转换时,控制点的选取存在一定的随意性,且存在监测点配准精度不均等问题。本文基于罗德里格矩阵公式及性质,提出了近景摄影测量相似材料模型试验粗差探测算法。实例应用结果表明,该算法可以剔除粗差点,同时能提高坐标转换的精度。     

基于相似性保持和特征变换的高维数据聚类改进算法

提出一种基于相似性保持和特征变换的高维数据聚类改进算法.首先,通过相似性度量函数计算得到高维空间对象相似度矩阵,并利用近邻法、Floyd最短路径算法将相似度矩阵转换为最短路径距离矩阵;然后,将高维特征变换转化为遗传优化问题,利用特征变换降维后的二维数据进行k-均值聚类,并根据(高维坐标,降维后二维坐标)值进行RBF神经...     

投影相似变换的无人机影像拼接

针对当前无人机遥感影像存在的成像范围小、视差角度大的缺点,该文提出一种改进的投影-相似变换方法来进行无人机遥感图像的拼接:通过对初始获得的单应矩阵进行改进,平滑推导重叠区域的投影变换到非重叠区域形成相似变换;该变换同时考虑拼接过程中图像重叠区域的配准精度和非重叠区域的视场一致。实验结果表明,该方法的拼接性能优于传统拼接方法。     

基于深度学习的遥感图像匹配方法

目前,图像自动配准技术已成为图像配准领域中的研究热点之一。如何提高匹配精度是图像配准的关键步骤,基于此本文提出基于深度学习的匹配方法。首先,描述了卷积神经网络模型的网络结构,通过改善经典模型的网络结构,将其应用到影像匹配任务当中;其次,利用训练好的自适应网络模型来获取控制点的特征表达;最后,将控制点的特征表达通过欧式距离算法进行相似度匹配。实验结果表明,本文方法大幅降低了图像匹配粗匹配的错误率,为后续配准建立了良好基础,且对数据源具有良好的稳健性。     

基于矩阵论的空间相似变换分析

根据空间相似变换的线性化公式，利用矩阵论分析误差方程的系数矩阵，给出求解空间相似变换参数所需控制点的具体要求。     

多边形化简前后相似度计算的一种方法

图形相似度计算是地图综合质量评价的主要依据。以往的文献对于地图综合方法研究的较多,而对于综合结果评价的方法却研究的较少。本文结合地图综合中多边形的化简过程与其化简规则,提出了多边形相似性描述的因子,并结合这些因子,给出了一个计算相似度的公式,从而为地图综合质量的评价提供了一个新的思路。实验结果表明,该方法简单有效。     

Approach to calculating spatial similarity degrees of the same river basin networks on multi-scale maps

Obtaining spatial similarity degrees among the same objects on multi-scale maps is of importance in map generalization. This paper firstly defines the concepts of ‘map scale change’ and ‘spatial similarity degree’; then it proposes a model for calculating the spatial similarity degree between a river basin network at one scale and its generalized version at another scale. After this, it validates the new model and gets 16 points in the model validation process. The x-coordinate and y-coordinate of each point are map scale change and spatial similarity degree, respectively. Last, a formula for calculating spatial similarity degree taking map scale change as the only variable is obtained by the curve fitting method. The formula along with the model can be used to automate the algorithms for simplifying river basin networks.     

一种基于权重相似性模型的不动产数据整合方法

为完成不动产权籍调查项目成果与不动产登记信息系统的对接,实现权籍调查成果数据的整合,综合考虑数据的海量性、多源性、异构性等特征,本文提出利用欧氏距离和相似度系数建立描述数据样本间近似程度的归一化综合指标即相似离度,根据计算出的相似性测度最大值确定关联目标,从而实现地块的落宗匹配。通过应用试验评价及算法效益分析,本文方法可以在投入人员、完成周期和经费投入方面提高效率,在数据整合领域具有推广意义。     

Measurement of similarity for spatial directions between areal objects

Similarity for spatial directions plays an important role in GIS. In this paper, the conventional approaches are analyzed. Based on raster data areal objects, the authors propose two new methods for measuring similarity among spatial directions. One is to measure the similarity among spatial directions based on the features of raster data and the changes of distances between spatial objects, the other is to measure the similarity among spatial directions according to the variation of each raster cell centroid angle. The two methods overcome the complexity of measuring similarity among spatial directions with direction matrix model and solve the limitation of small changes in direction. The two methods are simple and have broader applicability.     

检索应用中地理信息资源相似度计算方法研究

在地理信息资源检索应用中,资源属性间相似关系的计算还不够深入,地理信息资源的精准推荐及检索可视化应用尚难以实现。针对该问题,统一采用"相似度"对资源属性间的相似关系进行表达。资源的属性类型大部分为文本,其中具有语义差异,文中提出复合文本的相似度算法对文本类型属性进行匹配,并给出数值类型属性的"相似度"映射方案。在此基础上,实现资源时间、空间属性的相似度计算。基于所提出的相似度算法进行地理信息资源检索实验,实现地理信息资源属性间相似关系的量化,促进信息可视化在地理信息资源检索中的应用。     

Measurement of similarity for spatial directions between areal objects

Similarity for spatial directions plays an important role in GIS. In this paper, the conventional approaches are analyzed. Based on raster data areal objects, the authors propose two new methods for measuring similarity among spatial directions. One is to measure the similarity among spatial directions based on the features of raster data and the changes of distances between spatial objects, the other is to measure the similarity among spatial directions according to the variation of each raster cell centroid angle. The two methods overcome the complexity of measuring similarity among spatial directions with direction matrix model and solve the limitation of small changes in direction. The two methods are simple and have broader applicability.     

基于经济户口匹配的语料库建设

经济户口数据匹配是将经济户口中包含的企业名称和驻址等基本信息通过地名地址的规范化和一系列匹配算法,得到最佳匹配坐标并定位到电子地图上的过程,是我国推行全面数字化建设的重要举措。本文系统分析了经济户口数据的组织形式,深入研究了中文匹配的原理特点,并以潍坊市奎文区9 000多条经济户口数据作为训练集,设计构建了基于双字哈希和数组三层数据结构的经济户口语料库,总结制定了涵盖500种行业类型的三级编码规则,并根据中文词条的文字相似性和行业之间的相关关系,设置文字和类型相似度值,采用动态加权方法求得复合相似度指标,建立了基于经济户口语料库的相似度匹配方法。文章最后以潍坊市潍城区8 000多条经济户口数据作为测试集,对本文提出的匹配方法进行实验验证。试验结果表明,利用本文设计的经济户口语料库和相似度匹配方法能够高效地完成经济户口数据的唯一性匹配和相似度匹配,极大地提高了检索效率和匹配成功率,具有良好的实际可操作性。     

利用灰色理论进行图像边缘检测

提出了一种基于灰色系统理论的边缘检测算法。该算法根据边缘点在像素邻域数列上表现出的与非边缘点的不同特征，分别选择典型非边缘像素的邻域数列和待检测图像所有像素的邻域数列作为参考数列和比较数列，利用斜率关联度计算两者之间的灰关联度，据此区分是否为边缘像素。实验表明，该算法对于椒盐噪声和随机噪声有较好的抗噪能力，提取边缘效果较好。