短波与可见图像配准方法的研究

摘要

自二十一世纪起，高光谱成像技术发展迅速，我国科学研究人员紧随国际的脚步，一直致力于对高光谱成像技术的研究，使得国内高光谱成像技术处于世界领先地位。现在高光谱成像仪可用于可见光近红外、短波红外、中波、长波等波段，使得其适用于更为复杂的应用场景，从而对于遥感图像处理在精度等方面也提出更高的要求，图像配准作为遥感图像处理重要的步骤，对于遥感图像的后续处理至关重要。
　　图像的配准是将两幅，甚至多幅，具有多组变量条件（包括时间变量、空间变量，不同的传感器或者天气的变化等）且有相同的目标场景进行匹配、叠加的处理。目前对遥感图像的处理，实现各图像的精确配准，是后续图像处理的关键一步，目前比较成熟的配准方式大多集中在不同传感器、相同分辨率下的配准，对于不同传感器、不同分辨率的遥感图像配准成果很少，所以本文进行对此进行了研究，对这个课题进行深入研究对于高光谱成像仪和遥感图像处理的发展都有很重要的意义。
　　本文主要研究的是多元探测器、多分辨率的遥感图像的配准，以全谱段多模态成像光谱仪得到的短波红外和可见近红外的遥感图像为研究对象，对于这种遥感图像，用目前的图像配准算法做实验并且对图像进行了灰度配准，但是得到的结果不甚理想，所以本文提出了一种基于边缘特征寻找同名点的遥感图像配准的算法，得到图像配准结果并对其进行了验证。相对于现有的配准算法，本文算法使得不同传感器、不同分辨率的遥感图像配准精度大大提高。
　　本文算法思路为:灰度化目标图像以及参考图像后，进行边缘检测，得到边缘特征并且筛选出有用的特征信息，然后进行连通域提取，对得到的连通域进行直线、曲线、圆等几何图形拟合，得到同名点，验证并筛选正确的同名点，用保留下的同名点求图像变换关系，最后得到匹配后的结果对比图。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 高光谱技术

1．1．1 国外发展现状

1．1．2 国内发展现状

1．2 图像配准技术

1．2．1 图像配准技术简介

1．3 本文主要研究工作

第二章 图像配准的相关理论

2．1 图像配准的基本几何变换模型

2．2 图像匹配的基本流程

2．2．1 特征的选择与提取

2．2．2 重采样

2．3 配准算法评价标准

2．4 本章小结

第三章 短波与可见图像配准算法

3．1 引言

3．2 基于边缘特征寻找同名点的遥感图像配准的算法

3．2．1 连通域

3．2．2 最小二乘拟合法

3．3 基于SIFT算法的图像配准方法

3．3．1 SIFT算法在本文中的局限

3．3．2 对于SIFT算法的改进

3．3．3 SURF算法的配准

3．4 本章总结

第四章 实验结果与分析

4．1 基于边缘特征寻找同名点的图像配准

4．2 优化后的配准算法

4．3 实验结果分析

4．4 图像预处理

4．5 本章总结

第五章 总结与展望

5．1 总结与展望

参考文献

致谢

攻读学位期间发表的学术论文和专利