多光譜圖像配準(zhǔn)技術(shù)的研究與實(shí)現(xiàn).pdf

1、圖像配準(zhǔn)的根本目標(biāo)是尋找到對(duì)同一場(chǎng)景的兩幅圖像或多幅圖像之間的空間變換關(guān)系，并對(duì)其中的一幅或幾幅圖像進(jìn)行對(duì)應(yīng)的變換，這是圖像拼接，融合，重建等操作的前提。而多光譜圖像的理論基礎(chǔ)是不同的物體具有不同的吸收、反射和輻射不同波段光譜的特性。圖像在不同的應(yīng)用領(lǐng)域?qū)ε錅?zhǔn)的要求不同，圖像來(lái)源的多樣性，獲取的設(shè)備千差萬(wàn)別等原因都造成了圖像配準(zhǔn)技術(shù)的復(fù)雜性。在配準(zhǔn)過(guò)程中，需要對(duì)圖像進(jìn)行特征提取、描述、匹配等一系列操作，其工作之復(fù)雜和難度之大，使得對(duì)于多

2、光譜圖像配準(zhǔn)的研究具有極其重大的理論和實(shí)踐意義。
　　本文研究了基于互信息的配準(zhǔn)算法和基于特征的sift配準(zhǔn)算法。在基于互信息配準(zhǔn)法速度過(guò)慢，時(shí)間過(guò)長(zhǎng)的情況下，選取了基于特征的配準(zhǔn)算法應(yīng)用到多光譜31通道圖像的配準(zhǔn)之中。實(shí)驗(yàn)表明：相比較于基于互信息的方法，基于特征的多光譜圖像配準(zhǔn)法對(duì)于一般的多光譜圖像，可以在保證配準(zhǔn)精度的條件下，顯著的提高配準(zhǔn)速度，縮短配準(zhǔn)時(shí)間。
　　本文針對(duì)所拍攝的多光譜圖像噪聲點(diǎn)較多，信噪比較低的特點(diǎn)，

3、在順利完成圖像配準(zhǔn)的基礎(chǔ)上，還要兼顧配準(zhǔn)的速度與精度問(wèn)題，提出了一種基于簡(jiǎn)化的特征點(diǎn)提取和sift特征描述符的多光譜圖像配準(zhǔn)法。研究針對(duì)sift算法中特征點(diǎn)的選取計(jì)算復(fù)雜，計(jì)算量大等缺點(diǎn)，引入了角點(diǎn)濾波檢測(cè)算子，使得每幅圖像通過(guò)5次x，y方向上的濾波就可以生成角點(diǎn)計(jì)算量矩陣，從而根據(jù)角點(diǎn)量確定特征點(diǎn)；此外還可以針對(duì)不同的圖像設(shè)定不同的閾值，實(shí)現(xiàn)了特征數(shù)量的可控性以及針對(duì)不同質(zhì)量圖像都可以實(shí)現(xiàn)配準(zhǔn)的自適應(yīng)性。在此基礎(chǔ)上，對(duì)特征點(diǎn)進(jìn)行基于正

4、方形窗口的濾波篩選，使得健壯的特征點(diǎn)得以保留，低對(duì)比度的特征點(diǎn)被篩選掉，對(duì)篩選過(guò)后的特征點(diǎn)再應(yīng)用sift描述符以實(shí)現(xiàn)特征點(diǎn)的匹配。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：改進(jìn)后的方法相比較于傳統(tǒng)的sift算法，在保證配準(zhǔn)精度的條件下，有效的縮短了配準(zhǔn)時(shí)間，提高了配準(zhǔn)效率，并且針對(duì)高噪聲的多光譜圖像，算法具備較高的適應(yīng)性。
　　多光譜圖像在不同光譜之間，特別是相隔波段較遠(yuǎn)的圖像之間的配準(zhǔn)是研究的重點(diǎn)與難點(diǎn)。因此在本文的基礎(chǔ)上，未來(lái)的研究工作可以從以下方面展開