基于特征的遥感图像配准方法研究

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1、基于特征的遥感图像配准方法研究作者姓名陈凯学校导师姓名、职称王爽教授领域电子与通信工程企业导师姓名、职称凤宏晓高工申请学位类别工程硕士提交学位论文日期2014年12月学校代码10701学号1202121306分类TN82号TP75密级公开西安电子科技大学硕士学位论文基于特征的遥感图像配准方法研究作者姓名：陈凯领域：电子与通信工程学位类别：工程硕士学校导师姓名、职称：王爽教授企业导师姓名、职称：凤宏晓高工提交日期：2014年12月AResearchOnRemotedSensingImageRegistrationBasedOnFeaturesA

2、thesissubmittedtoXIDIANUNIVERSITYinpartialfulfillmentoftherequirementsforthedegreeofMasterinElectronicsandCommunicationEngineeringByChenKaiSupervisor:WangShuangFengHongxiaoDecember2014西安电子科技大学学位论文独创性（或创新性）声明秉承学校严谨的学风和优良的科学道德，本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以

3、标注和致谢中所罗列的内容以外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果；也不包含为获得西安电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。学位论文若有不实之处，本人承担一切法律责任。本人签名：日期：西安电子科技大学关于论文使用授权的说明本人完全了解西安电子科技大学有关保留和使用学位论文的规定，即：研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属于西安电子科技大学。学校有权保留送交论文的复印件，允许查阅、借阅论文；学校可以公布论文的全部或部分内容，允许采用影

4、印、缩印或其它复制手段保存论文。同时本人保证，获得学位后结合学位论文研究成果撰写的文章，署名单位为西安电子科技大学。保密的学位论文在年解密后适用本授权书。本人签名：导师签名：日期：日期：摘要摘要图像配准的过程就是将在不同时间、不同传感器、不同视角及不同成像条件下获取的同一场景下的多幅图像进行匹配和叠加的过程。它是图像处理领域一个非常重要的问题，是很多图像处理技术的基础。通过对现有的配准方法进行总结分析，我们可以将配准方法简单分为三类：基于灰度信息的配准、基于变换域的配准以及基于特征的配准。本文针对遥感图像配准领域提出了三种的基于特征的遥感图像

5、配准方法，并通过实验证明了算法的可行性。本文的完成的工作如下：1．考虑到SAR图像中很多目标区域在图像中比较显著，而图像配准的问题实际上只需要少量的有效的特征就能实现配准，我们通过一种简单实用的自适应阈值分割的区域特征提取策略提取区域。然后从高精度的角度出发，并利用PSO和Powell组合优化进行一次由粗到精的高精度的配准。并且从优化算法的时间复杂度的角度出发，采用小波分解的策略，对图像实行分层式配准，缩短了算法的运行时间。2．还是从区域特征的角度出发，考虑到光学图像的区域特征提取困难，我们通过显著性提取策略，提取我们想要的光学图像的区域特征

6、。由于光学图像中地物的细节信息太多，但实际上我们用于图像配准只需要一些主要的结构性信息，很多细节信息实际上是不必要的。本文引入了一种结构性提取策略对光学图像和SAR图像进行预处理，通过显著性提取策略，提取我们想要的光学图像的区域特征，然后用自适应阈值分割策略分割出我们想要的SAR图像的区域特征。通过对得到的区域特征进行匹配，来实现光学与SAR图像的配准。3．从高速、易于硬件实现的角度出发，本文提出了一种基于SIFT特征和相位相关的SAR图像配准方法。SIFT特征非常鲁棒。考虑到传统的RANSAC去除误匹配策略时间复杂度高，我们考虑利用相位相关

7、法来去除误匹配。由于是基于FFT快速算法的，相位相关法能做到实时的配准，并且易于硬件实现。因此，我们采用128维的SIFT特征，对特征点取块，用相位相关法去除误匹配。本文做了大量的仿真实验，验证了上述方法的有效性与准确性。本文工作得到了国家自然科学基金（No.61173092）、新世纪优秀人才支持计划（No.66ZY110）和陕西省科学技术研究发展计划项目（No.2013KJXX-64）资助。关键词：图像配准，SAR图像，光学图像，组合优化，显著性论文类型：应用基础技术I西安电子科技大学硕士学位论文IIABSTRACTABSTRACTImag

8、eregistrationistheprocessofmatchingandoverlayingimageswhichistakenatdifferenttimes