光学/SAR水域图像配准与变化检测
发布时间:2021-08-24 16:46
在突发性自然灾害中,为了能够第一时间了解灾情、抗灾救灾,合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar,SAR)系统因为其全天时、全天候的特点,成为利用遥感手段获取灾区受损情况的首选设备。其与光学基准图像的配准和变化检测成为了遥感图像处理的研究热点。然而光学和SAR图像由于辐射差异、几何失真、噪声等原因难以获得共有特征,以及大场景图像因为海量的数据导致配准耗时长。为避免异源图像的各向异性带来的配准及变化检测困难,选择大面积均匀的水域区域作为其共性特征作为研究的基础。如何实现实时SAR水域图像与预存光学基准图的快速匹配、建立稳定的特征配准方法,实现光学和SAR水域变化检测是本章研究的重点。论文主要工作包括:(1)为了提高光学与SAR水域图像粗匹配的正确性和效率,提出了通过共性水域连通区域进行快速匹配的方法。针对传统匹配方法基于图像灰度建立相似性而难以实现光学与SAR水域图像的匹配问题,提出基于最小凸多边形和最小边界矩形的水域连通区域相似性度量方式,实现光学与SAR水域图像的粗匹配。提高光学与SAR水域图像粗匹配正确性的同时,避免了传统匹配方法的逐像素遍历,实现了快速粗匹配...
【文章来源】:南京航空航天大学江苏省 211工程院校
【文章页数】:84 页
【学位级别】:硕士
【部分图文】:
小波变换S3.Otsu二值化S4.二值图逆
光学/SAR 水域图像配准与变化检测1. 读入图像 I。2. 小波变换提取近似分量(降低计算量)3. 利用 Otsu 方法获得二值化阈值,进行二值化。4. 二值图逆(由于水域区域灰度值较非水域区域灰度值低,Otsu 后水行一步逆运算)。5. 去除边界连通区域(边界连通域的结构与统计特征不具有代表性)6. 运用开操作消去噪点。7. 获取连通区域,连通区域的面积(像素个数)不足 100 的区域认为入原图 S2.小波变换 S3.Otsu 二值化 S4.二
由于桥梁隔断而形成的连通区域,形状结构上具有相似性,由于边缘、轮廓的旋转、缩放的影响,我们选择从统计规律上描述形状。区域的最小凸多边形(Minilygon)和最小边界矩形(Minimum Bounding Rectangle, MBR)能在一定程度上特征,因此提出一种基于最小凸多边形和最小边界矩形的相似性度量定义方法与其最小凸多边形的像素比例以及连通区域与其最小边界矩形中的像素比例作,当然统计特征可能会受到旋转的影响,所以我们添加不变矩特性抵消图像旋不变矩是一种具有灰度、平移、尺度、旋转等多畸变不变性的图像特征,经常识别。到针对光学/SAR 水域连通区域的相似性度量方式,我们对连通区域的统计结特性进行实验,记连通区域与其最小凸多边形的像素比例为 a,连通区域与其的像素比例为 b,h1~h3为不变矩特征中的前 3 个二阶矩(另外 4 个不变矩由于而省略),观察 5 个变量是否具有旋转不变性和尺度不变性。转角度为 ,尺度为 r。图 2.11 和图 2.12 分别为某水域图像尺度 r 不变,旋转角旋转角度 不变,尺度 r 变换的情况下,计算该图像的某一水域连通区域的 a、值变化情况。
【参考文献】:
期刊论文
[1]利用多尺度融合的SAR图像变化检测方法[J]. 全斯农,崔莹,熊博莅,匡纲要. 信号处理. 2016(04)
[2]基于图像融合与多尺度分割的目标级变化检测[J]. 吴俊政,严卫东,倪维平,边辉. 电光与控制. 2013(12)
[3]结合光谱、纹理与形状结构信息的遥感影像分割方法[J]. 巫兆聪,胡忠文,张谦,崔卫红. 测绘学报. 2013(01)
[4]几何约束和改进SIFT的SAR影像和光学影像自动配准方法[J]. 岳春宇,江万寿. 测绘学报. 2012(04)
[5]融合多特征的遥感影像变化检测[J]. 杜培军,柳思聪. 遥感学报. 2012(04)
[6]基于SIFT和NCC的多源遥感影像配准方法[J]. 王万同,刘鹏飞,韩志刚. 计算机工程与应用. 2012(03)
[7]典型Otsu算法阈值比较及其SAR图像水域分割性能分析[J]. 安成锦,牛照东,李志军,陈曾平. 电子与信息学报. 2010(09)
[8]SAR变化检测技术发展综述[J]. 陈富龙,张红,王超. 遥感技术与应用. 2007(01)
[9]顾及配准误差的遥感影像变化检测[J]. 徐丽华,江万寿. 武汉大学学报(信息科学版). 2006(08)
[10]基于改进Hausdorff测度和遗传算法的SAR图像与光学图像匹配[J]. 于秋则,程辉,柳健,田金文,关世义. 宇航学报. 2006(01)
博士论文
[1]基于区域的遥感影像多尺度表达方法与应用研究[D]. 胡忠文.武汉大学 2013
[2]SAR图像配准及变化检测技术研究[D]. 熊博莅.国防科学技术大学 2012
硕士论文
[1]基于多尺度分析的SAR图像配准融合[D]. 曹成.南京航空航天大学 2014
[2]面向灾害勘查的无人机遥感图像配准技术研究[D]. 郭东.电子科技大学 2011
[3]遥感图像变化检测方法研究[D]. 张凤玉.西安电子科技大学 2010
本文编号:3360357
【文章来源】:南京航空航天大学江苏省 211工程院校
【文章页数】:84 页
【学位级别】:硕士
【部分图文】:
小波变换S3.Otsu二值化S4.二值图逆
光学/SAR 水域图像配准与变化检测1. 读入图像 I。2. 小波变换提取近似分量(降低计算量)3. 利用 Otsu 方法获得二值化阈值,进行二值化。4. 二值图逆(由于水域区域灰度值较非水域区域灰度值低,Otsu 后水行一步逆运算)。5. 去除边界连通区域(边界连通域的结构与统计特征不具有代表性)6. 运用开操作消去噪点。7. 获取连通区域,连通区域的面积(像素个数)不足 100 的区域认为入原图 S2.小波变换 S3.Otsu 二值化 S4.二
由于桥梁隔断而形成的连通区域,形状结构上具有相似性,由于边缘、轮廓的旋转、缩放的影响,我们选择从统计规律上描述形状。区域的最小凸多边形(Minilygon)和最小边界矩形(Minimum Bounding Rectangle, MBR)能在一定程度上特征,因此提出一种基于最小凸多边形和最小边界矩形的相似性度量定义方法与其最小凸多边形的像素比例以及连通区域与其最小边界矩形中的像素比例作,当然统计特征可能会受到旋转的影响,所以我们添加不变矩特性抵消图像旋不变矩是一种具有灰度、平移、尺度、旋转等多畸变不变性的图像特征,经常识别。到针对光学/SAR 水域连通区域的相似性度量方式,我们对连通区域的统计结特性进行实验,记连通区域与其最小凸多边形的像素比例为 a,连通区域与其的像素比例为 b,h1~h3为不变矩特征中的前 3 个二阶矩(另外 4 个不变矩由于而省略),观察 5 个变量是否具有旋转不变性和尺度不变性。转角度为 ,尺度为 r。图 2.11 和图 2.12 分别为某水域图像尺度 r 不变,旋转角旋转角度 不变,尺度 r 变换的情况下,计算该图像的某一水域连通区域的 a、值变化情况。
【参考文献】:
期刊论文
[1]利用多尺度融合的SAR图像变化检测方法[J]. 全斯农,崔莹,熊博莅,匡纲要. 信号处理. 2016(04)
[2]基于图像融合与多尺度分割的目标级变化检测[J]. 吴俊政,严卫东,倪维平,边辉. 电光与控制. 2013(12)
[3]结合光谱、纹理与形状结构信息的遥感影像分割方法[J]. 巫兆聪,胡忠文,张谦,崔卫红. 测绘学报. 2013(01)
[4]几何约束和改进SIFT的SAR影像和光学影像自动配准方法[J]. 岳春宇,江万寿. 测绘学报. 2012(04)
[5]融合多特征的遥感影像变化检测[J]. 杜培军,柳思聪. 遥感学报. 2012(04)
[6]基于SIFT和NCC的多源遥感影像配准方法[J]. 王万同,刘鹏飞,韩志刚. 计算机工程与应用. 2012(03)
[7]典型Otsu算法阈值比较及其SAR图像水域分割性能分析[J]. 安成锦,牛照东,李志军,陈曾平. 电子与信息学报. 2010(09)
[8]SAR变化检测技术发展综述[J]. 陈富龙,张红,王超. 遥感技术与应用. 2007(01)
[9]顾及配准误差的遥感影像变化检测[J]. 徐丽华,江万寿. 武汉大学学报(信息科学版). 2006(08)
[10]基于改进Hausdorff测度和遗传算法的SAR图像与光学图像匹配[J]. 于秋则,程辉,柳健,田金文,关世义. 宇航学报. 2006(01)
博士论文
[1]基于区域的遥感影像多尺度表达方法与应用研究[D]. 胡忠文.武汉大学 2013
[2]SAR图像配准及变化检测技术研究[D]. 熊博莅.国防科学技术大学 2012
硕士论文
[1]基于多尺度分析的SAR图像配准融合[D]. 曹成.南京航空航天大学 2014
[2]面向灾害勘查的无人机遥感图像配准技术研究[D]. 郭东.电子科技大学 2011
[3]遥感图像变化检测方法研究[D]. 张凤玉.西安电子科技大学 2010
本文编号:3360357
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