基于仿射不变性的环境减灾卫星影像特征提取与匹配

论文摘要

本文在对影像仿射不变特征视觉计算与影像匹配算法国内外研究现状充分总结和分析的基础上,讨论了遥感影像成像几何及图像视觉信息表象理论,从本质上揭示遥感影像的构象方法及图像视觉信息表象的理论基础和关键内容。从图像仿射不变特征检测与描述的理论出发,研究了：①图像尺度空间理论,主要研究尺度空间定义和多尺度检测理论及基于此的多尺度空间检测原理；②研究尺度不变特征、仿射不变特征、最稳定区域探测等特征点（区域）探测和特征描述方法及其实现的关键步骤；③讨论常见特征检测和描述子性能及质量,分析最适合遥感影像匹配的稳定、鲁棒算法,给出基于仿射不变特征变换算法的遥感影像匹配策略及其实现流程。通过对仿射不变特征提取算法的实验分析,提出了一种MSER+LBP的改进匹配算法。最后利用本文方法,进行了环境减灾卫星影像不同波段间的匹配实验,综合分析了其匹配结果,验证了该匹配方法提取的控制点对的准确性、鲁棒性、适用性。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 研究背景及意义
• 1.1.1 研究背景
• 1.1.2 研究意义
• 1.2 课题来源
• 1.3 国内外研究现状及发展趋势
• 1.4 本文研究的主要内容
• 2 图像特征
• 2.1 图像的特征
• 2.1.1 点特征
• 2.1.2 特征区域
• 2.2 不变特征
• 2.2.1 不变特征的数学定义
• 2.2.2 不变特征的分类
• 2.3 仿射变换
• 2.4 仿射不变特征
• 2.5 本章小结
• 3 特征点检测子
• 3.1 引言
• 3.2 尺度空间
• 3.3 角点特征检测
• 3.3.1 Moravec算子
• 3.3.2 Forstner算子
• 3.3.3 Harris算子
• 3.3.4 Harris-Laplacian算子
• 3.3.5 SUSAN算子
• 4 特征区域检测子
• 4.1 Harris-Affine
• 4.2 Hessian-Affine
• 4.3 MSER
• 4.4 EBR
• 4.5 IBR
• 4.6 Salient
• 4.7 区域检测子对比试验分析
• 5 最大稳定极值区域
• 5.1 最大稳定极值区域的提取思路
• 5.2 常见的特征描述子
• 5.3 LBP描述子
• 5.3.1 基本的LBP算子
• 5.3.2 LBP算子的等价模式
• 5.3.3 旋转不变的LBP算子
• 5.3.4 中心对称LBP
• 5.4 基于LBP描述子的匹配
• 5.5 MSER+LBP匹配试验
• 6 结论与展望
• 6.1 结论
• 6.2 展望
• 参考文献
• 致谢
• 攻读学位期间发表论文及参加项目情况