基于空间与光谱注意力的光学图像和SAR图像特征融合分类方法

针对多源遥感图像的差异性和互补性问题,该文提出一种基于空间与光谱注意力的光学图像和SAR图像特征融合分类方法。首先利用卷积神经网络分别进行光学图像和SAR图像的特征提取,设计空间注意力和光谱注意力组成的注意力模块分析特征重要程度,生成不同特征的权重进行特征融合增强,同时减弱对无效信息的关注,从而提高光学和SAR图像融合分类精度。通过在两组光学和SAR图像数据集上进行对比实验,结果表明所提方法取得更高的融合分类精度。     

一种基于小波变换和变尺度圆模板融合的景象匹配算法

在SAR匹配导航系统中,由于基准图和实时图尺寸较大,而且二者被获取时成像角度和分辨率等参数不同,使得传统景象匹配算法很难同时满足实时性和鲁棒性要求.我们通过对多种小波函数的对比分析,挑选出了性能最优的一种,并构造图像金字塔,利用由粗到细的迭代匹配策略实现了算法的实时性.设计了基准图和实时图的多尺度圆模板,并基于D-S证...     

多方向多尺度Gabor特征表示及其匹配算法

Gabor滤波是众所周知的一类特征提取方法,在机器视觉等领域得到了广泛研究和应用.本文提出了一种多方向多尺度Gabor特征表示、提取以及其匹配算法.多方向多尺度Gabor特征通过使用一组不同尺度和不同方向的Gabor滤波器对图像进行滤波,而后将滤波结果在各个滤波方向按尺度大小排序后连接而成.本文进一步提出了循环向量的概念,并将两个多方向多尺度Gabor特征相似度重新定义为一个多方向多尺度Gabor特征和对应的多个循环向量之间最大值.实验结果表明,本文提出的多方向多尺度Gabor特征不仅具有平移不变性、旋转不变性、尺度不变性,也展现出优秀的局部特征表示能力以及显著的鉴别力.     

多方向高斯窗匹配模板的SAR-BM3D相干斑抑制算法

针对三维块匹配(BM3D)算法在合成孔径雷达(SAR)图像相干斑抑制时存在的边缘方向信息获取不足和过度平滑的问题,提出一种基于非下采样的Shearlet变换(NSST)和多方向高斯窗匹配模板的SAR-BM3D相干斑抑制算法。通过NSST对图像的边缘纹理特征进行描述,通过多个方向不同的高斯窗来匹配SAR图像在空间域内的几何结构,保留较为完好的SAR图像边缘细节信息,将相似性估计的结果聚合得到相干斑抑制后的SAR图像。通过对比实验证明,本文提出的算法不仅对SAR图像的相干斑抑制效果明显,同时能够有效地保持SAR图像的纹理细节,具有良好的人眼视觉效果。     

一种正前视宽扇区高分辨雷达扫描成像方法

合成孔径雷达（Synthetic Aperture Radar,SAR）只有照射到飞行方向左、右两侧的感兴趣成像区域时才能处理出高分辨率SAR图像,飞行方向正前方的成像区域就成为了SAR成像的固有盲区。三通道（和、方位差、俯仰差）毫米波单脉冲成像雷达能够实现对正前视场景的二维成像,获取单脉冲图像。提出对SAR/单脉冲图像进行图像配准和融合拼接的方法：首先利用多尺度多方向二维Gabor滤波器组分别对SAR/单脉冲图像进行特征提取,然后对两组特征矩阵进行归一化互相关匹配,对匹配好的图像进行像素级融合处理,得到完整的正前视宽扇区高分辨雷达图像。试验数据成像处理结果表明,所提复合成像算法能够对飞行正前方宽扇区范围内进行高分辨成像,有效解决了工程实际中碰到的正前视高分辨成像盲区的难题,对于前视雷达成像侦察、弹载雷达目标区域景象匹配、飞行器夜航、盲降等具有一定的工程实际意义。     

结合P-M滤波及改进LSS的光学和SAR图像配准算法

针对遥感光学图像和SAR图像在配准过程中存在正确匹配点较少、配准精度低的问题,提出一种结合P-M滤波及改进LSS的光学和SAR图像配准算法.首先,利用各向异性方程扩散性滤除SAR图像的斑点噪声;其次,对于图像间显著的灰度差异,利用提取的局部区域特征求取各个方向的自相似值,确定主方向的特征方向,结合特征梯度位置方向,形成...     

基准图与实时图公因子提取方法研究与实验

基准图和实时图公共信息--公因子的提取是提高景象匹配准确率和定位精度的关键因素.通过对景象匹配误差原因的分析,提出一种有效提取基准图和实时图公因子的方法.该方法首先通过二阶高斯低通滤波算子将图像中同类景象区域化,其后通过Sobel梯度模算子,对图像中较稳定的区域边缘和区域内部轮廓线进行加权,同时滤除不稳定的局部直流分量影响,从而有效提取了基准图和实时图公因子.相关峰分析和多组真实图像实验证明了该方法的正确性和有效性.     

SAR 和光学图像精配准技术的研究

光学图像和SAR 图像的配准是实现多源图像融合和复合分析的基础,该文介绍了一种光学图像和SAR图像精配准的方法。首先采用人工的方式选择3～4 个同名控制点,在此基础上实现图像的粗略配准,保证SAR与光学图像尺度和旋转的归一化;然后在粗配准的光学图像上提取特征点,并分别采用不同的梯度算子提取SAR和光学图像的梯度强度,基于梯度强度进行归一化互相关,从而得到不同图像上的同名特征点;最后根据提取的同名特征点构建不规则三角网,并对每个三角网构成的小面元进行图像的精确配准,最终实现SAR 和光学图像的精配准。通过采用星载图像的精配准处理和检验,证明了该方法的可行性,能获得较好的配准效果。      

基于MMI的存在旋转的异类图匹配方法

为了解决存在旋转的异类图匹配问题,在互信息（MMI,Maximum of Mutual Information）匹配方法的基础上,利用穷举法在参考图中找出实时图的对应匹配位置,并作为控制点,利用模型以及最小二乘方法找出两幅图像的对应关系。利用参考图的旋转变换较好地解决了存在旋转的异类图匹配问题;把控制点理论应用于灰度匹配得到的匹配点;把景象匹配的新成果（MMI）用于解决旋转异类图匹配。仿真实验表明此方法可较好地解决存在旋转的异类图匹配问题。     

基于多尺度Gabor滤波器组的不变特征点提取新方法

 针对复杂背景的光学遥感图像数据,提出一种基于尺度空间理论和多尺度Gabor滤波器组的目标局部不变特征提取方法.该方法优点有二:一是利用Gabor滤波器的带通特性和多通道特性可从目标图像中提取更符合视觉特性、更具物理直观性的特征点,增强了不变特征提取方法在照度变化、噪声和背景干扰下的稳健性;二是基于尺度空间理论设计的多尺度Gabor滤波器组,可使提取的特征点具有尺度不变性,增强了对遥感图像复杂几何畸变的适应性.     

基于NSCT的SMP立体匹配算法研究

针对区域立体匹配算法中匹配窗口自适应选择的难点,提出一种基于多尺度分析Nonsubsampled Contourlet变换(NSCT)的快速区域立体匹配新算法.首先介绍NSCT并对其时移不变性进行讨论.采用由粗到精的匹配策略和快速的SMP匹配代价函数降低运算量.实验结果表明,该算法具有很高准确率.     

基于边缘特征的SAR图像与光学图像的匹配

提出了一种新的基于边缘特征的合成孔径雷达(SAR)图像与光学图像相匹配的算法，可用于无人飞行器的导航。首先针对SAR图像低信噪比的特定情况，提出了一种简单实用的线状特征提取方法。而后在提取边缘的基础上，采用改进的具有强抗干扰能力和容错能力的Hausdorff距离作为相似性准则进行图像匹配。在搜索策略上．采用遗传算法来加快搜索的速度。实验结果表明，这种算法匹配精度高，计算速度快。     

线算子引导Gabor小波的视网膜血管分割

视网膜血管自动分割能辅助诊断某些眼底疾病和系统性血管疾病。为了提高血管自动分割的效率,因此提出了一种线算子引导Gabor小波的视网膜血管分割方法。利用线算子检测血管方向的最优匹配角,将其作为Gabor小波变换的旋转角构建4个不同尺度的Gabor小波,并提取4维Gabor小波特征,加上两个线强度和预处理后的图像灰度,构建7维特征向量,采用SVM进行分类。与其他基于Gabor小波的方法相比,本方法只需计算最优匹配角所对应方向的Gabor小波特征,大大降低了多尺度Gabor小波特征提取的计算量,此外线算子特征与Gabor小波特征的良好互补性,有利于提高血管与背景的辨别度。在DRIVE眼底数据库上进行实验,其平均准确率、灵敏度及特异性分别为0.9361、0.8238及0.9554,获得了不错的分割性能。     

基于非线性SIFT框架SAR图像匹配

针对基于尺度不变特征变换（SIFT）的图像匹配算法性能受到SAR图像中严重斑点噪声而性能降低的问题，提出了一种改进的非线性尺度构建的SIFT算法，主要改进在于：在尺度空间构建阶段，该算法通过将滚动引导滤波器嵌入到尺度空间构造的过程中来生成多尺度图像金字塔，在去除斑噪的同时并保持边缘的方面表现出了较其他尺度空间构建算法更好的效果；在特征检测阶段，提出了一种使用ROEWA算子和Harris-Laplace检测算子相结合的特征点检测算法，有效地抑制SAR图像中的虚假特征点，并准确地提取具有高位置精度和低误差率的不变特征点。3种不同类型的仿真和真实SAR图像对该算法进行了检验，并与其他2种基于SIFT的方法相比较，实验结果表明，该算法在匹配精度和内联点比率方面可以实现更好的性能。     

考虑空域分布多尺度信息熵的SAR图像模板匹配

图像的熵和多尺度熵仅考虑像素灰度分布而无视像素在空域分布的情况,基于此的图像匹配容易受噪声的影响而导致误配。为解决此问题,给出了一种空域分布多尺度信息熵(SDMSE),将图像像素在空域的分布与灰度空间分布结合起来,对不同的行或列求多尺度信息熵。在合成孔径雷达(SAR)图像匹配时,对输入图像和基准子图(基准图中和输入图尺寸一样的子图)求SDMSE矩阵,并通过求两矩阵的相似性来度量匹配程度,相似性最大的位置对应匹配点。仿真结果表明,所提匹配算法相比基于熵和多尺度熵的SAR匹配算法有更优异的噪声适应性,匹配误差更小,但计算耗时较多。在如何减少计算时间方面也做了尝试,实验表明尺度个数减少可以大幅减少计算时间而抗噪声性能并没有明显降低。     

基于Nonsubsampled Contourlet变换的SAR图像形状特征检索

Nonsubsampled Contourlet变换是一种非抽取得具有平移不变性的多尺度多方向的变换。将Canny算子和Nonsubsampled Contourlet变换(NSCT)[1]相结合,对图像运用Canny算子[2]提取边缘特征,再进行Nonsubsampled Contourlet变换,引入了三阶中心矩作为特征向量提取形状特征的算法。实现了基于Nonsubsampled Contourlet变换的图像形状特征检索,并将结果与基于2-D小波变换和基于Contourlet变换的图像形状特征检索作了比较,实验结果证明该方法的图像形状特征检索效率有较大的提高。     

合成孔径雷达景象匹配实时信号处理的研究

介绍了合成孔径雷达景象匹配的定位机理。针对合成孔径雷达景象匹配实时信号处理特点,提出了一种实时处理系统的结构。分析了合成孔径雷达景象匹配实时成像处理的特殊问题。比较了合成孔径雷达景象匹配实时信号处理与普通机载合成孔径雷达实时信号处理各自的特点。最后以实际处理结果对以上各点进行了验证。     

采用HOG特征的下视景象匹配算法

红外实时图像和可见光参考图像的差异给下视景象匹配技术带来挑战,如何寻找并提取红外实时图像与可见光基准图像间稳定和可靠的共性特征是进行特征匹配的重要研究课题。在分析红外图像和可见光基准图像成像机制基础上,提出了以HOG特征作为匹配的特征、以相关系数作为相似性测度的匹配算法,并研究了梯度方向范围、梯度方向划分、标准化等计算HOG特征相关参数对于匹配性能的影响,给出了性能较优的一组参数。实验表明:该匹配算法与互相关和Hausdorff距离法相比具有更高的正确匹配率。     

基于多向梯度法的红外弱小目标快速检测方法

针对复杂背景下红外弱小目标信噪比(SNR)低、对 比度小造成的红外目标检测率低和实时性差的问题,提出一种基于多向梯度法的红外弱小目 标快速提取算法。目标提取前, 利用多尺度拉普拉斯-高斯(LoG)算子抑制图像背景,凸显背景边缘轮廓与弱小目标;然后 引 入多向梯度目标搜索算法,选取最佳梯度数,利用最简算法快速搜索目标。实验结果表明, 本文算法处理后的红外图像有较高的SNR与对比度,检测率 为传统红外目标提取算法的1.5倍,充分保证了检测精度,且计算耗 时短,实时性强。     

基于分块形状特征的异源图像匹配方法

在基于特征的异源图像匹配中,由于成像原因导致的轮廓不完整会使得匹配难度增加。针对这一问题,提出了一种基于分块形状特征的匹配方法。首先从基准图和实时图中提取轮廓特征并对其进行分块,然后提取分块特征并归一化,最后采用加权相似性度量实现匹配定位。由于利用候选目标区域信息排除了虚警,进一步提高了匹配的正确性和鲁棒性。采用该方法对红外与可见光图像进行了测试。结果表明,本文方法具有较好的匹配性能。