基于组合特征的大差异光学遥感影像配准方法研究
发布时间：2020-12-17 15:45
光学遥感是对地观测影像数据获取常用的方式,在各类地理信息产品中应用较为广泛。当前日益增多的遥感影像获取手段,使遥感影像数据的积累量越来越大,实现不同平台获取的异源光学遥感影像之间的联合处理与应用,是提升测绘地理信息对社会经济发展服务保障能力的重要问题之一,同时也对不同来源影像的配准技术提出了更高的要求。论文对大差异异源光学遥感影像配准中的关键技术展开了研究和实验验证,主要工作和创新如下:1.对影像配准技术的研究现状,以及在大差异异源遥感影像配准应用中存在的问题进行了系统的分析,总结和归纳了影像配准的原理与方法。2.在分析论述基于灰度和特征两类影像配准方法的基础上,重点探讨了基于组合特征的影像配准方法,利用实验验证了该方法的优势。3.提出大差异影像利用五类影像不变特征组合配准的方法,发挥各类不变特征在组合使用时性能互补的优势,实现对组合后的影像特征优化配准。实验表明,该方法可以从大差异异源遥感影像间获取稳定的同名特征,对配准形成了较好的支撑。4.为提升组合配准的效能,提出并建立了一种基于点位剔除的改进随机采样一致性准则。在该准则约束下的同名特征点优化处理中,运算量随迭代次数降低,有效提高...
【文章来源】：战略支援部队信息工程大学河南省
【文章页数】：81 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
多分辨率金字塔模型
图 3.9 两个时相的图像的存储格式（2）任务分配与加速处理基于 GPU 的并行处理可以实现无代价的线程切换，极大地适应了异源遥感影中密集的数据量。GPU 并行运算中，最重要的是合理分配任务线程，这需 的具体性能参数合理进行分配。CUDA 架构下的并行计算按照线程（thread）block）、线程格网（grid）进行逐级划分，任务由线程格网、线程块、线程三，在线程进行处理时，会以线程束（warp）为单位对线程进行组织，而目前的 GPU 核心均为 32 个线程束。因此在分配线程时，保证每个 block 包含的倍数可以最大程度避免计算资源的浪费。它们的层级关系如图图 3.10。图 影像需处理的数据量未超过 GPU 最大处理能力，可以一次性完成处理，图 影像需处理的数据量超过了 GPU 最大处理能力，需要对运算划分多个线程格。对于本文实验中使用的高分辨率航天遥感影像来说，影像实际像素远远超使用的 GPU 的核心数，因此需要对影像进行分块来实现并行处理。
表 3.1 天绘一号卫星影像实验数据参数数据 类型 地面分辨率 相对航高 影像数量 定位模型Data1 三线阵 5.0m 501.02 km 3 张 RPCData2 三线阵 5.0m 501.02 km 3 张 RPC2）高分二号影像数据像测区为国内登封地区，影像数据的获取时间为 2016 年 03 月 18 日。试验航带上的两景全色影像，地面分辨率为 1.0 米，影像数据定位文件为 RP多类型特征点检测实验文使用的特征点优化准则，需要建立在特征点匹配数量较为密集的基础上了使用大量同名特征点充分描述影像之间的差异，另一方面是为筛选出较名特征点提供足够的初始数据。在进行配准实验前，使用了一景天绘一号章节提出的多类型点特征检测算子的检测结果进行分析。
【参考文献】：
期刊论文
[1]车载MMS激光点云与序列全景影像自动配准方法[J]. 陈驰,杨必胜,田茂,李健平,邹响红,吴唯同,宋易恒. 测绘学报. 2018(02)
[2]顾及灰度和梯度信息的多模态影像配准算法[J]. 闫利,王紫琦,叶志云. 测绘学报. 2018(01)
[3]基于SURF算法和改进RANSAC算法的无人机影像匹配[J]. 孙灏,高俊强,许苏苏. 测绘工程. 2017(11)
[4]国产卫星遥感亟待商业化[J]. 陈塞崎,王东伟. 中国战略新兴产业. 2017(29)
[5]颜色不变量与AKAZE特征相结合的无人机影像匹配算法[J]. 梁焕青,谢意,付四洲. 测绘学报. 2017(07)
[6]全部像元参加的影像几何匹配算法[J]. 杨应,林宗坚. 测绘学报. 2017(05)
[7]基于直线特征和谱图理论的光学与SAR图像配准[J]. 高永光,徐军,吕枘蓬,宋志娜. 地理空间信息. 2016(10)
[8]中国高分辨率对地观测系统重大专项建设进展[J]. 童旭东. 遥感学报. 2016(05)
[9]结合FAST-SURF和改进k-d树最近邻查找的图像配准[J]. 陈剑虹,韩小珍. 西安理工大学学报. 2016(02)
[10]WorldView-3卫星成像模式介绍及数据质量初步评价[J]. 李国元,胡芬,张重阳,高小明,陈晨. 测绘通报. 2015(S2)
博士论文
[1]多源遥感数据测绘应用关键技术研究[D]. 芮杰.中国科学院大学(中国科学院遥感与数字地球研究所) 2017
[2]基于多特征多测度的光学与SAR影像自动配准方法研究[D]. 徐川.武汉大学 2013
硕士论文
[1]多源高分辨率遥感影像自动配准方法研究[D]. 胡晓刚.兰州大学 2016
本文编号：2922290
【文章来源】：战略支援部队信息工程大学河南省
【文章页数】：81 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
多分辨率金字塔模型
图 3.9 两个时相的图像的存储格式（2）任务分配与加速处理基于 GPU 的并行处理可以实现无代价的线程切换，极大地适应了异源遥感影中密集的数据量。GPU 并行运算中，最重要的是合理分配任务线程，这需 的具体性能参数合理进行分配。CUDA 架构下的并行计算按照线程（thread）block）、线程格网（grid）进行逐级划分，任务由线程格网、线程块、线程三，在线程进行处理时，会以线程束（warp）为单位对线程进行组织，而目前的 GPU 核心均为 32 个线程束。因此在分配线程时，保证每个 block 包含的倍数可以最大程度避免计算资源的浪费。它们的层级关系如图图 3.10。图 影像需处理的数据量未超过 GPU 最大处理能力，可以一次性完成处理，图 影像需处理的数据量超过了 GPU 最大处理能力，需要对运算划分多个线程格。对于本文实验中使用的高分辨率航天遥感影像来说，影像实际像素远远超使用的 GPU 的核心数，因此需要对影像进行分块来实现并行处理。
表 3.1 天绘一号卫星影像实验数据参数数据 类型 地面分辨率 相对航高 影像数量 定位模型Data1 三线阵 5.0m 501.02 km 3 张 RPCData2 三线阵 5.0m 501.02 km 3 张 RPC2）高分二号影像数据像测区为国内登封地区，影像数据的获取时间为 2016 年 03 月 18 日。试验航带上的两景全色影像，地面分辨率为 1.0 米，影像数据定位文件为 RP多类型特征点检测实验文使用的特征点优化准则，需要建立在特征点匹配数量较为密集的基础上了使用大量同名特征点充分描述影像之间的差异，另一方面是为筛选出较名特征点提供足够的初始数据。在进行配准实验前，使用了一景天绘一号章节提出的多类型点特征检测算子的检测结果进行分析。
【参考文献】：
期刊论文
[1]车载MMS激光点云与序列全景影像自动配准方法[J]. 陈驰,杨必胜,田茂,李健平,邹响红,吴唯同,宋易恒. 测绘学报. 2018(02)
[2]顾及灰度和梯度信息的多模态影像配准算法[J]. 闫利,王紫琦,叶志云. 测绘学报. 2018(01)
[3]基于SURF算法和改进RANSAC算法的无人机影像匹配[J]. 孙灏,高俊强,许苏苏. 测绘工程. 2017(11)
[4]国产卫星遥感亟待商业化[J]. 陈塞崎,王东伟. 中国战略新兴产业. 2017(29)
[5]颜色不变量与AKAZE特征相结合的无人机影像匹配算法[J]. 梁焕青,谢意,付四洲. 测绘学报. 2017(07)
[6]全部像元参加的影像几何匹配算法[J]. 杨应,林宗坚. 测绘学报. 2017(05)
[7]基于直线特征和谱图理论的光学与SAR图像配准[J]. 高永光,徐军,吕枘蓬,宋志娜. 地理空间信息. 2016(10)
[8]中国高分辨率对地观测系统重大专项建设进展[J]. 童旭东. 遥感学报. 2016(05)
[9]结合FAST-SURF和改进k-d树最近邻查找的图像配准[J]. 陈剑虹,韩小珍. 西安理工大学学报. 2016(02)
[10]WorldView-3卫星成像模式介绍及数据质量初步评价[J]. 李国元,胡芬,张重阳,高小明,陈晨. 测绘通报. 2015(S2)
博士论文
[1]多源遥感数据测绘应用关键技术研究[D]. 芮杰.中国科学院大学(中国科学院遥感与数字地球研究所) 2017
[2]基于多特征多测度的光学与SAR影像自动配准方法研究[D]. 徐川.武汉大学 2013
硕士论文
[1]多源高分辨率遥感影像自动配准方法研究[D]. 胡晓刚.兰州大学 2016
本文编号：2922290
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