一种基于局部不变特征点的高分遥感影像配准方法与流程

文档序号:13737176阅读:185来源:国知局
技术领域本发明涉及一种配准领域,具体说是一种基于局部不变特征点的高分遥感影像配准方法。

背景技术:
一个良好的遥感影像配准方法或方案应该具有以下特性:A、稳健性强,即算法不受输入图像的内容和质量的影响;B、适应性广,适应性包括两方面:一方面是输入图像的类型,可以是不同时相的图像,也可以是不同传感器的图像,甚至是图像与地图之间的配准;另一方面是几何变换模型的类型,可以是相似变换、仿射变换或者多项式变换,甚至更复杂的变换形式;C、自动化程度高,算法尽量不需要操作者参与,包括地面控制点、参数以及算法的选择;D、计算量较少,这一特性在处理大尺寸遥感图像时尤为重要;E、配准精度高,目前有许多应用环境要求子像元精度。然而,到目前为止还没有一种方案或方法能够同时具备上述五个特性,大部分的方法都是针对特定应用的。

技术实现要素:
本发明提供了一种基于局部不变特征点的高分遥感影像配准方法,利用局部不变特征点进行匹配点的提取和描述,通过仿射变换关系矩阵的计算,可以实现亚像元级的配准精度。为实现本发明的目标所采用的技术方案是:方法包括以下步骤:步骤1:提取同一地区不同时相的基准遥感影像image1和待配准遥感影像image2中的Harris特征点,分别得到特征点集P1和P2;步骤2:利用SIFT描述子分别对特征点集P1和P2进行特征向量的描述;步骤3:搜索特征点集P1到P2中的所有满足匹配条件C的特征点,得到匹配点对集合M1,同时,搜索特征点集P2到P1中的所有满足匹配条件C的特征点,得到匹配点对集合M2,将M1和M2的交集作为双向匹配点对集合Mset;步骤4:从步骤3中的双向匹配点对集合Mset中随机选取3组匹配点对PM3,求其均方根误差RE;步骤5:判断均方根误差RE是否大于阈值TH,如果是,则返回步骤4,否则进入步骤6;步骤6:利用步骤4中的3组匹配点对PM3计算仿射变换关系矩阵Matrix;步骤7:利用步骤6中的仿射变换关系矩阵Matrix对待配准遥感影像image2进行变换,得到配准影像image_R。所述的步骤3中的匹配条件C为:Dn/Dsn<r其中,Dn为特征点之间的最近邻欧式距离,Dsn为特征点之间的次近邻欧式距离,r为阈值,取值越大,特征点之间的匹配准确性越高。所述的步骤6中的仿射变换关系矩阵Matrix为:Matrix=t1t2t3t4t5t6001]]>且Matrix需要满足以下关系:x1y11=Matrix·x2y21]]>其中,(x1,y1)和(x2,y2)分别为步骤4中的3组匹配点对PM3中的特征点坐标。本发明的有益效果是:解决了高空间分辨率遥感影像配准误差大的问题,能够实现配准的高精度和自动化,在遥感影像的变化检测领域具有广泛的应用价值。附图说明图1是本发明的总体处理流程图。具体实施方式下面结合附图详细描述本发明的具体实施方式。在步骤101,输入同一地区不同时相的基准遥感影像image1和待配准遥感影像image2。在步骤102,提取image1和image2中的Harris特征点,分别得到特征点集P1和P2。在步骤103,利用SIFT描述子分别对特征点集P1和P2进行特征向量的描述。在步骤104,搜索特征点集P1到P2中的所有满足匹配条件C的特征点,得到匹配点对集合M1,同时,搜索特征点集P2到P1中的所有满足匹配条件C的特征点,得到匹配点对集合M2,将M1和M2的交集作为双向匹配点对集合Mset。在步骤105,从步骤104中的双向匹配点对集合Mset中随机选取3组匹配点对PM3。在步骤106,计算步骤105中3组匹配点对PM3的均方根误差RE。在步骤107,判断步骤106中的均方根误差RE是否大于阈值TH,如果是,则返回步骤105,否则进入步骤108。在步骤108,利用步骤106中的3组匹配点对PM3计算仿射变换关系矩阵Matrix。在步骤109,利用步骤108中的仿射变换关系矩阵Matrix对待配准遥感影像image2进行变换,得到配准影像image_R。在步骤110,输出配准结果。
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