天基光学传感器动态成像配准方法研究

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1、2O航天电子对抗第28卷第2期天基光学传感器动态成像配准方法研究郝晶，龙云利，李靓(1．中国人民解放军96669部队，北京102208；2．中国人民解放军75122部队，广西桂林541007)摘要：图像配准是天基光学动态成像处理中的关键技术，在遥感侦察等领域有着重要应用。对星空背景和地球大气背景下天基目标探测中的图像配准问题进行研究。针对星图配准建立了部分平均Hausdorff距离(PMHD)，并定义了一种新的相似性匹配测度，利用序贯岭回归估计方法实现快速配准；针对地球大气背景图像配准，通过改进的Harris角点检测亚像素定位提取特征点集，基于PMHD利用

2、粒子群优化(PSO)算法实现图像的精确配准。仿真实验表明：提出的星图配准方法具有实时性和亚象元配准精度，联合PMHD和PSO的大气图像配准具有良好的配准精度和较强的抗噪干扰能力。关键词：图像配准；Hausdorff距离；粒子群优化中图分类号：TN971．5文献标识码：AResearchonregistrationfordynamicallyspacedopticalsensorimagingHaoJing，LongYunli，LiLiang(1．Unit96669ofPLA，Beijing100083，China；2．Unit75122ofPLA，Guil

3、in541007，Guangxi，China)Abstract：Imageregistrationisthekeyforthedynamicallyspacedopticalimagingprocessing，whichiswidelyimplementedsuchasinremotesensingreconnaissance．Researchisdoneontheimageregistrationforthespacedtargetdetectionunderthebackgroundwithstarsandearthatmosphere．Astoreg

4、isterthestarima—ges，partialmeanHausdorffdistance(PMHD)isbuiltandasimilaritymeasurementisdefined，whicharefol—lowedbythesequentialmountainregressiveestimationtocompletetheregistrationquickly．Fortheearthat—mosphereimageregistration，firstlythefeaturesetsareextractedwiththeimprovedHarr

5、iscornerdetectionandsub—pixellocation．AndthenthePMHDandparticlesswarmoptimization(PSO)algorithmareimplemen—tedtoachievepreciseregistration．AstheMonteCarloexperimentsshowthatthemethodpresentedforthestarimagesregistrationisreal—timewithsub-pixel'precisionandthemethodforatmosphereima

6、geregistrationisaccommodativetonoisewithgoodregistrationprecisionaswel1．Keywords：imageregistration；Hausdorffdistance；particlesswarmoptimization平台的姿态和光轴指向变化等因素造成图像问存在复O引言杂的几何畸变，为便于后续处理必须进行图像配准。图像配准技术在遥感探测等领域得到了广泛的应针对星图配准问题，本文建立了部分平均Hausdorff用。图像配准方法主要分为两类口一21：基于图像灰度距离(PMHD)，并定义了一种新

7、的相似性匹配测度；属性信息的配准方法；基于图像特征的配准方法。此引入自适应序贯岭回归估计方法求解几何映射参数，外，光流场图像配准口等其他方法也得到了一定的应最终实现星图的精确配准。针对大气背景图像配准，用。其中，基于特征的配准方法具有比较好的抗噪能通过改进的Harris角点检测亚像素定位提取特征点力和计算时效性。在天基光学成像遥感侦察中，工作集，基于PMHD利用粒子群优化(PS0)方法求解全局最优几何畸变参数，进一步对同名特征点对进行校验，收稿日期：2011—09—19；2011—12—13修回。作者简介：郝晶(1982一)，女，硕士研究生，工程师，主要研

8、究方向基于整体最小二乘方法实现畸变参数的精求解和图像为图像处理、动