直接检测平顶房屋影像遮蔽的协同匹配算法

提出了一种检测平顶房屋影像遮蔽现象的匹配算法.为了提取密集视差格网,本算法采用了Marr和Poggio提出的影像匹配的唯一性和连续性的条件,即视差格网应有唯一的值并且在各处连续变化,这些约束在表示视差空间的3维数组中表示出来.在表示视差空间的3维数组中的每个匹配值对应左图像中的一个像素和与另一影像相对应的视差值.用迭代算法解决匹配的寻优问题.应用唯一性和连续性约束,直接检测影像遮蔽区域.为了验证该算法的有效性,用航片进行了实验.     

基于空间约束的神经网络影像匹配

提出了一种可充分利用影像灰度信息和特征信息的基于视差变权空间连续性约束的整体影像匹配方法,并将其映射到Ｈｏｐｆｉｅｌｄ网络,利用神经网络所固有的大规模并行处理能力,可以高速、可靠、高精度地完成影像匹配,并大大提高了复杂地形条件下影像匹配的可靠性。实验证明该算法具有一定的实用性。     

基于空间约束的神经网络影像匹配

提出了一种可充分利用影像灰度信息和特征信息的基于视差变权空间连续性约束的整体影像匹配方法,并将其映射到 Ｈｏｐｆｉｅｌｄ网络,利用神经网络所固有的大规模并行处理能力,可以高速、可靠、高精度地完成影像匹配,并大大提高了复杂地形条件下影像匹配的可靠性。实验证明该算法具有一定的实用性。     

基于小波影像金字塔的影像自动匹配

数字影像高精度快速匹配是遥感影像3维信息提取的关键技术之一，文中对如何实现数字影像自动化匹配进行了研究，提出了一种基于小波影像金字塔的数字影像自动匹配方法。该方法在生成小波影像金字塔的基础上，利用交叉相关算法实现不同影像金字塔同一层影像间的匹配，利用视差控制将同名点从金字塔高层影像向低层影像进行传递。利用该方法对具体的SPOT影像进行了实验，表明基于小波影像金字塔的数字影像自动匹配方法具有较好的效果。     

一种POS数据辅助多视角倾斜航空影像匹配方法

提出一种利用POS辅助多视角倾斜影像匹配的算法。首先,利用POS数据对倾斜影像进行近似核线纠正;然后,用SIFTGPU算法对纠正影像进行特征匹配,根据匹配结果计算出两张影像的水平和垂直方向视差进而求得其近似重叠区域;将重叠区域进行分块特征匹配,采用比值提纯法、视差约束和RANSAC算法等约束条件剔除误匹配;最后,将匹配结果通过POS数据反算回到原始影像上。试验结果表明,将POS数据应用到多视角倾斜影像匹配中,可快速获得比常规影像匹配方法数量更多、分布更均匀的匹配点。     

高分辨率遥感影像DSM的改进半全局匹配生成方法

提出一种基于改进半全局匹配算法的高分辨率遥感影像数字表面模型（digital surface model,DSM）生成方法。首先利用影像间连接点几何约束关系对有理函数模型进行系统误差补偿,在补偿模型的基础上对影像进行分块,利用投影轨迹法逐块得到核线影像对;在密集匹配阶段,对影像建立金字塔后逐层进行半全局匹配,匹配过程中引入顾及影像纹理信息的视差图膨胀腐蚀算法约束每一层视差搜索范围,增加了视差图边缘处的有效像素数,同时减少了算法所需的内存开销和计算时间;在视差图后处理阶段,利用加权中值滤波算法保护了视差图的边缘信息;最后基于前方交会获取DSM。选取WorldView 3和资源三号立体影像进行试验,结果表明,本文方法获取的DSM精度在高程方向上接近于1.5倍GSD,并且较好地保持了地物的边缘特性,在计算效率和内存开销方面也具有较好的平衡。     

分层Fourier-Melin变换相位相关的影像匹配初始视差的自动获取方法

自动获取初始视差是影像匹配自动化的关键问题。提出了分层Fourier-Mellin变换相位相关的影像匹配初始视差的全自动获取方法,无需人工干预和其他辅助信息,能高效、自动地获取影像中心点较精确的初始视差。首先对基准影像与待匹配影像构建金字塔影像,使用Fourier-Mellin变换与相位相关法求解金字塔顶层影像上基准影像与待匹配影像间的旋转、缩放与平移参数,然后利用旋转参数和缩放参数矫正待匹配影像的旋转与缩放变形,再利用平移参数计算待匹配影像中心点与基准影像上对应的同名点的视差近似值,最后在金字塔逐层影像上使用相位相关法对该对同名点的视差近似值进行误差校正,从而得到较精确的初始视差值。     

无人机影像匹配中尺度不变特征应用改进

针对尺度不变特征变换算法用于无人机影像匹配中存在匹配效率低下,误匹配较多等问题,该文提出一种特征点提取优化算法,并改进了特征点匹配策略。通过将原始影像划分格网,依据每个格网影像信息熵的大小来合理分配各格网中特征点数量,实现了基于纹理信息丰富程度的特征点均匀分布;基于Harris兴趣值进行筛选,保留了适合于摄影测量的特征点;采用一种多层次自适应的匹配策略,在尽可能保留正确匹配的同时提高了匹配正确率。基于一对由小型无人机拍摄影像的实验结果表明,所提方法在大量减少SIFT特征点的同时,保证较高的正确率,增加了匹配点的精度,且提高了算法效率。     

基于小波影像金字塔的影像自动匹配

数字影像高精度快速匹配是遥感影像3维信息提取的关键技术之一,文中对如何实现数字影像自动化匹配进行了研究,提出了一种基于小波影像金字塔的数字影像自动匹配方法.该方法在生成小波影像金字塔的基础上,利用交叉相关算法实现不同影像金字塔同一层影像间的匹配;利用视差控制将同名点从金字塔高层影像向低层影像进行传递.利用该方法对具体的SPOT影像进行了实验,表明基于小波影像金字塔的数字影像自动匹配方法具有较好的效果.     

全部像元参加的影像几何匹配算法

影像几何匹配之目的是从确定对应的影像中提取其间的几何转换参数,在摄影测量测图、变形物面监测和飞行平台动态性能分析等方面有许多实用需求。不同于普遍悉知的特征点影像匹配算法,本文研究的算法是把对应影像内的全部像元素参加匹配运算,从而按最小二乘准则求解对应影像间的几何转换参数值。文中阐述了算法原理,包括灰度对应方程、信息量不等式及最小二乘求解方法,尤其是详细探讨了灰度信息的小波分析及由信噪比计算信息量的方法。为验证本文的理论和方法,采用了直升机载视频相机的序列影像进行了试验,给出了相对定向元素和视差格网的两种解算结果。最后给出了本文方法与传统特征点匹配方法可利用信息量不等式进行对比分析的结论。     

SAR立体影像匹配的视差图融合方法

提出了一种基于视差图融合的匹配方法。首先,基于归一化互相关系数(normalized cross correlation,NCC),利用多个不同尺寸的匹配窗口分别进行匹配,获取相应的视差图;然后,提出了一种左右一致性(left right consistency,LRC)和信噪比(signal to noise ratio,SNR)相结合的置信测度,用来评价视差图中每个视差的置信水平;在此基础上,提出了一种视差图融合策略,该策略对上述多个匹配窗口获取的视差图进行加权融合,融合时既考虑了视差本身的置信水平,也兼顾了其邻域视差的影响。采用TanDEM-X的聚束立体影像进行试验,结果表明,本文方法能有效减少DEM粗差点,DEM高程精度由11.28 m提高到8.41 m。     

融合SIFT与SGM的倾斜航空影像密集匹配

针对倾斜航空摄影特点与匹配处理要求,提出了融合尺度不变特征转换SIFT与半全局匹配SGM的倾斜影像密集匹配方法,包括两个阶段:(1)引入局部二阶矩变换的SIFT倾斜影像稀疏匹配。利用与二阶矩特征值有关的Hessian-Gabor算子提取影像初始特征,通过窗口二阶矩变换及椭圆归一化处理去除特征邻域的仿射变化,使得改进SIFT的特征描述符仿射不变性大大增强,满足宽基线倾斜像对稳健匹配要求的同时并能获得较多的匹配特征作为后续SGM优化计算的路径约束条件;(2)路径受限优化下的SGM倾斜影像密集匹配。以倾斜影像SIFT成功匹配像素的互信息为约束,对SGM的动态规划路径进行分段纠正,减小错误匹配代价的传播并加速最优路径搜索过程;以匹配像素的离散视差信息为基础,基于TPS变换生成良好初始视差图,以提高SGM互信息计算的可靠性并提高计算效率;对理想水平像对下的摄影测量水平核线重排过程进行扩展,整体旋转摄影基线以消除分量BX,BY的影响并建立虚拟"水平"像空间辅助坐标系,从而利用相对定向参数生成沿扫描线方向的"水平"核线影像以满足SGM应用要求。倾斜影像密集匹配试验结果证明了算法的有效性,可为后续摄影测量DSM自动生成或3维快速重建工作提供可靠、逐像素的密集匹配点。     

基于深度学习的异源立体影像对匹配方法

相对于同源影像立体匹配,基于无人机倾斜摄影与近景摄影获取的异源影像在空间特征、视场角及分辨率等方面均存在较大的差异,给影像匹配带来困难。本文利用基于单应性变换的卷积神经网络提取特征点,在匹配阶段采用交叉注意力机制的图神经网络进行特征点匹配。该方法较好地克服了异源影像间因存在较大视差和扭曲变换而导致的匹配效果较差的问题,并以河北省廊坊市大城县的马家祠堂为试验数据,对比传统SURF(加速稳定性征)算法与深度学习算法的匹配效果。结果表明,基于深度学习算法对存在大视角差异的异源影像的匹配率更高。     

一种综合纹理和边缘信息的多尺度图像融合方法

提出了一种综合纹理和边缘信息的多尺度图像融合方法。该方法通过高斯滤波获得原始图像的金字塔分解,考虑高斯滤波器和Laws纹理提取滤波器以及边缘梯度滤波器之间的线性关系,采用奇异值分解法求出纹理和边缘图像的对应系数;利用各尺度图像的这些特征,对分解后图像的各层进行表示,并采用基于相似性测度和显著性测度的融合策略进行融合。为了衡量融合结果,采用了一个客观图像融合性能评价测度对融合结果进行评价。最后用若干组图像数据对该算法进行了仿真。试验表明,该方法比传统的梯度金字塔分解和基于纹理的金字塔分解方法具有更好的融合效果。     

基于立体补偿的遥感立体像对压缩方法

提出研究遥感立体像对的压缩问题。主要讨论了左右影像的视差补偿和辐射补偿。针对遥感立体像对视差分布不均以及左右影像存在辐射差的特点,提出了一种基于立体补偿的遥感立体像对压缩算法。该算法以左片为基准图像,采用自适应视差估计计算出右片的视差矢量,结合辐射校正和重叠块视差补偿技术得到平滑的右片的预测图像,以右片减去预测图像得到残差图像,然后采用小波压缩算法对残差图像进行压缩。实验结果表明,该算法能显著提高遥感立体像对的压缩性能。     

结合多混沌映射和输出反馈的图像加密算法

提出了一种结合多个Logistic混沌映射和逐段正弦混沌映射的图像加密算法。通过m个Logistic混沌映射的多次迭代,分别产生m个分段正弦混沌映射的初值和参数值,由m个分段正弦混沌映射迭代产生图像加密密钥序列,并引入密文输出反馈机制,对图像像素值逐点进行2轮异或加密。实验表明,该算法使密文对明文和密钥都充分敏感,加密图像像素值具有类随机均匀分布特性,相邻像素具有零相关特性,而且算法具有密钥空间大、加密速度快的优越性。     

正射影像镶嵌线自动搜索的视差图算法

提出了一种基于正射影像视差图的区域级镶嵌线搜索算法。首先利用半全局约束立体匹配算法(semi-global matching,SGM)分别计算立体像对的左右视差图,并通过自适应阈值化去除细小的噪声区域,再经数学形态学方法进一步削弱噪声影响和填补小的漏洞区域,得到了较为精细的房屋等非地面区域的分割结果,从而分离出地面与非地面区域;然后采用改进的贪婪蛇搜索算法进行镶嵌线搜索,以提高算法的稳健性。试验表明,本文算法能很好地避开房屋等明显突出地表的实体,得到不穿越非地面区域的最优路径。     

Utilization of ASTER Data and Spectral Analysis to Discriminate Hydrothermally Altered Areas over Rabor,South of Kerman,Iran

This study attempts to evaluate the capability of the advanced spaceborne thermal emission and reflection radiometer (ASTER) and the advantages of ground knowledge for generating maps portraying hydrothermally altered areas in relation to porphyry copper deposits. The northern part of the Rabor area in the Urumieh–Dokhtar magmatic belt, containing some copper mineralization occurrences, was investigated as a case study. Several image processing techniques, namely minimum noise fraction, pixel purity index, and n-dimensional visualization, contributed to the extraction of pure pixels as endmembers. The spectra of some rock samples collected around the well-known altered zones of the study area were resampled to ASTER bands and used to identify the image-extracted endmembers. Spectral analysis of the endmembers and ground sample spectra led to the identification of three types of hydrothermal alterations: (1) phyllic, (2) propylitic, and (3) argillic. The identified endmembers were used as the specified targets for mapping hydrothermal alteration zones over the study area by using a mixture tuned match filtering algorithm. Results demonstrate that high abundances within pixels correspond closely to the altered areas. Field observations, thin section, and X-ray diffraction of collected samples confirmed the accuracy of the alteration maps prepared by the application of the proposed methods. The final classified hydrothermal alteration maps showed the overall accuracy and kappa coefficient values of 85.41 and 0.72%, respectively. These results ascertain that ASTER data that use suitable image processing techniques appear consistent in mapping out the distribution of hydrothermally altered areas. In addition, ground knowledge data can act as a valuable information source to increase the image classification accuracy and reliability.     

一种车载导航电子地图的制作方法

介绍了基于WebGIS分幅捕捉栅格地图、建立矢量地图的方法和流程,建立了公交站点、景点等兴趣点信息库,实现了道路网存储、拓扑重建和网络索引的数据结构与模型。