基于空间约束和结构特征的光学与SAR影像配准

摘要

针对光学和合成孔径雷达(synthetic aperture radar, SAR)影像间的几何形变和辐射差异造成的配准困难问题,提出一种基于空间几何约束和结构特征的光学影像与SAR影像自动配准方法。首先,利用分块的Harris算子在输入影像上提取分布均匀的特征点,根据有理函数模型对输入影像进行局部几何纠正,实现输入影像与参考影像间的局部粗配准;其次,利用影像的方向梯度信息构建几何结构特征描述符,并将其转换到频率空间,以相位相关为相似性测度,采用模板匹配的策略进行同名点快速识别;再次,由最小二乘法根据影像间的空间几何约束关系进行误差剔除;最后,进行几何纠正实现影像间的精配准。通过利用多组国产高分辨率光学和SAR影像进行实验,实验结果表明,与传统配准方法相比,该方法具有更高的匹配速率与配准精度。