衛(wèi)星圖像幾何定位的高精度地標(biāo)匹配技術(shù)研究.pdf

1、地標(biāo)匹配是指將衛(wèi)星圖像與地標(biāo)模板圖像進(jìn)行匹配，提取出地標(biāo)模板中的地標(biāo)在衛(wèi)星圖像中的位置，進(jìn)而計算出衛(wèi)星圖像中地標(biāo)的偏移量。經(jīng)典的基于互相關(guān)系數(shù)的地標(biāo)匹配算法和基于梯度能量的地標(biāo)匹配算法不能適應(yīng)衛(wèi)星圖像發(fā)生旋轉(zhuǎn)的情形。針對衛(wèi)星圖像發(fā)生旋轉(zhuǎn)時的地標(biāo)匹配問題，提出了一種基于邊緣信息的地標(biāo)匹配算法，具體研究內(nèi)容如下：
　?。?）介紹了基于偏微分方程的圖像濾波技術(shù)，仿真結(jié)果表明，正則化P-M擴(kuò)散方法和帶有邊緣停止的切線方向擴(kuò)散方法在抑制圖像

2、中噪聲的同時，能夠保持圖像中邊緣信息的清晰度。另外，介紹了灰度圖像邊緣檢測技術(shù)，基于互相關(guān)系數(shù)和基于梯度能量的地標(biāo)匹配技術(shù)，廣義Hough變換（GHT）的模板匹配技術(shù)等。
　?。?）提出了一種基于連通域邊緣點分析的地標(biāo)提取算法。一方面，使用正則化P-M擴(kuò)散濾波代替高斯濾波和基于梯度直方圖凹度分析的雙閾值選擇方法代替固定的閾值選擇方法，對 Canny算子進(jìn)行改進(jìn)；另一方面，根據(jù)八連通域中邊緣像素點數(shù)目對邊緣圖像進(jìn)行過濾，進(jìn)一步抑制邊

3、緣圖像中的虛假邊緣。基于以上兩個方面，提出了地標(biāo)提取算法。仿真結(jié)果表明，該算法能夠有效提取出衛(wèi)星圖像中地標(biāo)信息的同時，抑制地標(biāo)信息中的虛假邊緣。
　?。?）提出一種基于U-弦長曲率的GHT算法。針對現(xiàn)有的GHT算法存在兩方面的不足：定義點擴(kuò)散函數(shù)（PSF），而非構(gòu)建R-表；利用梯度角進(jìn)行幾何計算。因此，本文利用U-弦長曲率和斜率方向角提出一種具有較好抗旋轉(zhuǎn)性能的GHT算法。仿真結(jié)果表明，該算法具有較好的抗旋轉(zhuǎn)性和抗噪性。