基于Fourier―Mellin变换的图像配准方法及应用拓展

1、 维普资讯 期 李晓明等 ： 基于 变换的图像 配准方法及应用拓展 一 实 验 内 容 及 结 果 般情 况 下 ， 感 影像 利用 拍 摄 时 卫 星 的运 行 遥 首 先需要 说 明的是 ， 我们 已对 理想 的（ 即没有 叠 加任何 噪声 ） 和畸 变 的 （ 叠 加 了多 种 噪 声 ） 即 曲线 匹 配问题 就 不 同 的 曲线 类 型 、 同 的 变换 参 数 、 不 不 同程 度 的畸变 等情 况 进 行 了大 量 的实 验 ， 兴 趣 有 轨 道参 数进 行 定 位 而 ， 然 当卫 星 的 轨 道 参 数 未 知 时 ， 时所拍 摄 的遥 感 影 像 的地 理位 置 一般 不

2、 能 确 此 定 种可行 的定 位 方 法 是 从遥 感 影像 中提 取 比较 一 明显 的特征 ， 然后 与 含有相 应 特征 的 电子地 图匹配 ， 的读者 可到 ： 下载 于篇 幅 ， 里仅 给 出一些 简 限 这 单 的结 论 ： 该 方法应 用 于 曲线 匹 配 ， 参 数 （） 对 由它们 的 匹配结 果 来 确定 遥感 影 像 的经 纬 度 坐 标 当遥 感 影像 中含 有海 域 时 ， 以将 其 中 的海 岸 线 提 可 取 出来 作为 主要 特征 ， 电子地 图海岸 线层 相 匹配 ， 与 的变 化不是 很敏感 般要 求平 移量适 度 ， 一 尺度缩 放 因子控制 在不超 过

3、 的范 围 （ 比一 般 图 像 配 准时 稍 由此 获得遥感 影 像 的粗略 地理 坐标 遥 感影像 在 电子 地 图 中的定位 可 以描 述为 如下 大 ） 对旋转 角度 没有 限制 ； 即使 曲线之 间不 完全 ， （） 相 同（ 存在 截断 的部 分 ） 只要 两 条 曲线 大 部 分是 匹 ， 配 的 ， 能够得 到较 好 的 匹配 结 果 ； 该 方 法对 曲 仍 （） 线 畸变具有 很强 的鲁 棒 性 ； 实 验 还表 明 ， 噪声 （） 当 的 曲线 匹配 问题 ： 遥 感 影 像 中提取 出一 条海 岸 线 从 （ 曲线 ）将 其 与海 岸 线 电 子 地 图恢 复 成 的一

4、 条 长 短 ， 曲线相 匹配 ， 到短 曲线 在长 曲线 中的对应 段 ， 而 找 从 确 定遥 感影 像 的大体 地理 位置 图 是实 验 结 果 中 ， （ ） 海 域 的真 实 遥 其 图 是 感 图像 ； 是从 图 （ ） 图（ ） 中提 取 出来 的海 岸 线 轮 廓 曲线 ； （） 图 是海 岸 线 全 图 ； 用 本 文 的 方 法 ， （ ） 利 图 在 图 （） 中的 匹配段 如 图（ ） 中小 矩形 所示 ； （ ） 图 为 放 大后 的 匹配结 果显 示 娜黜 啪 大 到一定程 度时 ， 该方 法将 得 出错 误 的 匹配结果 对 这 种情况 ， 如果 对畸变 曲线 采

5、取 一定 的滤 波措施 ， 在 一 定 的范 围 内仍 能起 到改 善 匹配结 果 的作 用 这里 仅给 出遥感 影像 粗定位 问题 中的一组 实际 实 验结果 一 一 （） 原始 卫 星影像 （） 该段 海 岸线 在地 图 中的位 置（ 矩形 框 ） （） 放大后 的 匹配段 图 像 图 遥 感 影 像 的 定 位 实 验 可 以看 出 ， 管 从遥 感 图像 中提 取 出 的 曲线 与 尽 图像配 准技 术进行 了应 用 拓展 全 景 图像 拼 接 实验 表 明 ， 方 法 不 仅适 用 于 满 该 足 变换 的 图像 配 准 ， 而且对 弱透 视投 影 图像 的 配 准也是 一个 很好

6、的近 似 就全 景 图像 的拼接 而 言 ， 电子地 图数据 有一 定 的误 差 ， 通 过 整 体 特征 仍 然 但 找到 了 比较 准确 的匹配 位置 结论 与展 望 本 文从 两 个方 面对基 于 变 换 的 当拍 摄距 离远 大 于场 景 目标 时 ， 生 成 的 全 景 图像 所 具有 很好 的近 似效果 ； 稍强 的 透视 图像 拼接 ， 对 仍然 可 以得到 比较 满意 的全 景 图像 而且 ， 该方 法无 需检 维普资讯 计 算 机 学 报 往 测 图像 特征 ， 棒 性 强 ， 算 速度 快 ， 且 降低 了对 鲁 计 并 拍摄 者 和拍摄 条件 的要 求 ， 有较 强 的实

7、用 性 是 具 但 应该 说 明的是 ， 于很强 的透 视投 影 图像 ， 对 如室 内图 像 ， 般拍 摄距 离 比较 近 ， 这种 情 况 下 ， 用 该 方 一 在 采 法进 行配 准是 不适 宜 的 ， ， ）： （ ， ： ， ， ） （ ： ， ， ， （ ）： 从 曲线 匹 配 实验 可 以看 出 ， 该 方 法应 用 到 曲 将 线匹 配 问题上 ， 由于 不需 要检测 曲线特 征 ， 而使 问 从 题得 到大 大简 化 ， 且 实 验 结 果 也 表 明该 算 法 具 有 而 ， （ ， ） 较高 的精 度和较 强 的鲁棒 性 某 种程度 上说 ， 曲 从 为 线匹 配 问题 提供 了一种新 的解 决 途径 ： 。 （ ） 我们 下 一步 的工 作是 ： 如何 通 过 一 些预 处 理 变 换 ， 对具 有强 透视 效应 的 目标 图像 进行 预变 换 ， 先 得 到一 幅 中间图像 ， 后 对 此 中 间 图像 和参 考 图像 进 然 行 变 换 ， 以期 解 决 不 能 对 具 有 强 透 ， ： ， ， ， ， ， ， ， ： 视效 应 的图像 进行 配 准 的问题 当然 ， 能否 找 到这 样 可行 的预变换 还是 一个有待