基于相位一致性圖像配準(zhǔn)下的SWT圖像融合.pdf

1、合成孔徑雷達(dá)(Synthetic Aperture Radar，SAR)圖像由于具有分辨率高、全天候的工作特性，在軍事和民用領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用。SAR圖像配準(zhǔn)和融合是遙感領(lǐng)域中重要的圖像處理技術(shù)，是近年來備受研究人員關(guān)注和研究的熱點(diǎn)問題。圖像配準(zhǔn)是實(shí)現(xiàn)同一場(chǎng)景下不同時(shí)間、不同視角或不同傳感器所獲得的圖像數(shù)據(jù)在空間位置上的對(duì)齊。圖像融合技術(shù)是獲得兩個(gè)或兩個(gè)以上同一場(chǎng)景下圖像中的互補(bǔ)信息和冗余信息，進(jìn)而更能準(zhǔn)確、可靠的描述目標(biāo)場(chǎng)景。事實(shí)上，

2、圖像配準(zhǔn)是圖像融合的關(guān)鍵步驟和必要前提。
　　SIFT(Scale Invariant Feature Transform)特征算子由于具有較好的尺度和旋轉(zhuǎn)不變性，因而被廣泛應(yīng)用于圖像配準(zhǔn)領(lǐng)域。然而由于SAR成像系統(tǒng)的復(fù)雜性和SAR圖像自身特點(diǎn)的多樣性，通常其算法在對(duì)受噪聲影響嚴(yán)重或灰度、對(duì)比度差異較大的SAR圖像配準(zhǔn)時(shí)，直接用像素灰度差值得到的梯度信息不夠穩(wěn)定，從而導(dǎo)致配準(zhǔn)精度較低或失敗。綜合以上問題，本文首先利用SAR圖像的相

3、干斑統(tǒng)計(jì)特性，對(duì)目標(biāo)SAR圖像進(jìn)行Lee濾波預(yù)處理以抑制相干斑噪聲；然后采用相位一致性模型對(duì)圖像進(jìn)行特征點(diǎn)提取以減少SAR圖像中錯(cuò)誤的和不穩(wěn)定的特征點(diǎn)影響；之后提出了新的特征點(diǎn)匹配策略，在保證運(yùn)算速度的同時(shí)極大程度上剔除錯(cuò)誤的匹配點(diǎn)對(duì)；然后采用隨機(jī)抽樣一致算法獲取圖像的仿射變換模型；最后采用雙線性插值方法對(duì)圖像重采樣。通過對(duì)實(shí)測(cè)SAR圖像的仿真實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證了本文方法具有配準(zhǔn)精度高、運(yùn)行速度快、魯棒性強(qiáng)的優(yōu)勢(shì)，能夠有效的完成SAR圖像的配準(zhǔn)

4、任務(wù)。
　　另外，本文介紹了圖像融合技術(shù)的基本理論和常用方法。由于離散小波變換在圖像融合時(shí)不具有平移不變性，提出利用平穩(wěn)小波變換(Stationary Wavelet Transform， SWT)方法實(shí)現(xiàn)圖像的融合。本文首先對(duì)圖像進(jìn)行SWT分解；然后針對(duì)SAR和可見光等圖像對(duì)目標(biāo)輪廓、紋理和色調(diào)等信息的表現(xiàn)各不相同的特性，提出了增強(qiáng)互補(bǔ)信息的融合規(guī)則：圖像的低頻部分采用基于邊緣提取的加權(quán)規(guī)則，高頻部分采用絕對(duì)值取大原則，實(shí)現(xiàn)圖像