卫星遥感图像地标特征提取与匹配研究

摘要

地标匹配是通过图像匹配技术来确定地标模板图像在包含地标区域的遥感图像中的准确位置。匹配的精确性和快速性是图像匹配的两个关键因素，本文主要针对这两个方面展开研究，所做工作如下。
　　1.提出了改进的归一化灰度组合矩阵相关算法（NIC算法）。针对 NIC算法计算量大的问题，采用了设置相似门限的方法，通过设置子图像和模板图像灰度总和比值的上下门限，缩小了搜索区域，减少了匹配时间。仿真实验表明，改进NIC算法在确保相同匹配精度的同时匹配速度更快。
　　2.提出了一种改进的基于 Canny算子的遥感图像地标边缘检测算法。针对Canny算法高斯滤波参数设置困难、边缘点准确定位和噪声抑制相矛盾以及双阈值选取困难的问题，采用了自适应滤波方法，利用双正交梯度方法计算梯度，结合Otsu算法确定双阈值。仿真实验表明，改进Canny算法提高了抗噪声性能和边缘点定位精度，实现了双阈值选取自动化，能较完整的检测出地标边缘。
　　3.提出了一种改进的基于距离变换的地标边缘匹配算法。针对传统距离变换算法运算量大的问题，采用了边缘距离扩展的方法，通过对二值边缘图像进行形态学膨胀得到最小距离值，简化了计算复杂度，加快了匹配速度。仿真实验表明，改进算法在确保匹配精度的条件下显著加快了匹配速度。

目录

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第一章 绪论

1.1 研究背景与课题来源

1.2 相关技术研究现状

1.3 论文内容与研究创新

第二章 边缘检测与图像匹配相关知识

2.1 地标

2.2 边缘检测

2.3 图像匹配

2.4 本章小结

第三章 基于图像灰度的匹配方法研究

3.1 引言

3.2 基于灰度的相似性测度方法

3.3 常用基于图像灰度的匹配算法分析及仿真实现

3.4 改进的归一化灰度组合矩阵相关算法

3.5 本章小结

第四章 地标边缘特征提取方法研究

4.1 引言

4.2 Canny算法及其性能

4.3 基于改进的Canny算法的地标边缘提取

4.4 本章小结

第五章 基于图像边缘特征的匹配方法研究

5.1 引言

5.2 二值边缘的相似性测度方法

5.3 基于距离变换的地标匹配算法及其改进

5.4 实验仿真与结果分析

5.5 本章小结

第六章 总结与展望

致谢

参考文献

作者在学期间取得的学术成果