基于图像畸变校正的高光谱偏振图像配准方法

定焦分孔径同时式高光谱偏振成像系统可同时获取多个偏振方向高光谱图像,是一种实时机载设计高光谱偏振成像系统.然而,这种设计各路成像单元存在固定偏差,且获取的图像易存在虚焦和扭曲现象,致使解析目标信息前需对图像进行配准.为了提高不同偏振方向高光谱图像间的配准精度,结合高光谱偏振图像配准算法暂无参考,非刚性图像配准算法适应范围小、效率低的现状,本文提出了基于图像畸变校正的高光谱偏振图像配准方法.首先,分析成像系统成像特点,建立成像模型;其次,消除虚焦模糊现象影响,获取该系统成像模型的畸变系数;最后,根据畸变系数对高光谱图像进行畸变校正,利用SIFT算法实现配准.以灰度差平方和(SSD)为相似度测度,对图像配准精度进行评价,实验结果表明,本文方法配准精度优于基于Demons算法、基于三次B样条FFD算法和基于SIFT算法,是一种有效的、快速的非刚性图像配准方法,既为非刚性图像配准方法提供新参考,也为定焦分孔径同时式高光谱偏振成像系统航拍图像信息解析奠定基础.     

无人机载多光谱成像仪图像配准的一种方法

无人机载小型多光谱成像仪是一种小型化的多镜头多光谱成像仪.采用重心法对平行光管出射光在该成像仪各通道所成像点作亚像元定位,得到精度高、分布均匀的大量控制点对,有效的实现了多光谱图像的配准处理.     

基于控制点的多光谱图像自动配准研究

针对同类传感器多光谱图像的配准,提出了一种快速有效的图像自动配准方法。该方法采用Forstner算子分别从参考图像和配准图像提取控制点,再利用基于灰度相关的算法匹配同名像点,然后利用同名像点求解仿射变换参数,实现多光谱图像的配准。通过液晶光谱相机成像实验对该方法进行验证,结果证明了该方法处理速度快,配准精度高。     

基于畸变校正的高光谱偏振图像配准方法

提出基于畸变校正的高光谱偏振图像配准方法,分析高光谱偏振图像成像特点构建畸变校正模型,依据高光谱偏振图像成像规律运算畸变校正模型,获取初始畸变系数,采用优化目标函数计算初始畸变系数得到最优畸变系数,采用该系数畸变校正不同偏振方向的高光谱图像;为提升畸变校正图像质量,采用后向插值算法-立方卷积插值方法灰度重建畸变校正高光谱偏振图像,在相同波段的重建高光谱偏振图像中选取0°、60°和120°偏振方向的图像,将60°偏振方向的图像作为基准图像,剩余方向的图像作为待配准图像,采用SURF算法实现高光谱偏振图像的图像配准。经过实验分析发现,该方法畸变校正后高光谱偏振图像径向畸变误差均方根最小值是0.438 652个像素,基准图像和配准图像SSD最低数值分别是151.26和157.62,说明该方法畸变校正效果优、配准精度较高。     

高分辨率多光谱遥感图像的自动配准

当前高分辨率多光谱遥感图像自动配准的主要困难,在于图像特征提取的自动化程度不足,计算速度较慢。针对不同传感器和不同时空分辨率的高分辨率多光谱遥感图像,改进点特征的提取方法,获得较高精度和较快速度。首先构建三维高斯差分尺度空间,由低层获得粗匹配点,在空间上向高层索引特征点。然后,通过逐层搜索获得精匹配点。在各层中,通过特征点方向描述子的空间增强,提高特征点的质量和数量。最后,综合多光谱遥感图像的可见光和近红外等波段的同名点集,获得亚像素级的匹配点。试验了环境星、TM、GEOEYE、无人机遥感图像等高分辨率遥感图像,对改进算法结果进行了较全面的对比分析。     

多特征匹配的高光谱图像配准方法

基于区域的配准方法从处于离散性图像坐标点中,检索配准特征点完成高光谱图像配准,而离散性图像坐标点导致图像特征点提取存在一定误差,导致配准后高光谱图像结构特征缺失。为此,提出多特征匹配的高光谱图像配准方法,首先使用基于Forstner算子的高光谱图像特征提取方法,提取两幅待配准高光谱图像中目标特征,然后基于提取的特征,采用基于多特征匹配的高光谱图像配准方法实现配准。经实验结果验证,该方法提取的高光谱图像特征完整度系数最大值为0.989 9,配准后的同类型、不同类型的多特征高光谱图像结构相似度指数始终大于0.980 0,且与同类配准方法相比,配准速度提高了6倍与8倍左右,应用性能较为显著。     

基于图像配准的非均匀性校正算法

非均匀性严重影响红外制导武器的成像质量和系统性能,有效进行非均性校正是提高红外制导武器成像质量的有效手段。高通滤波类算法对非均匀性校正的参数漂移具有很强的适应性,但易产生“鬼影”现象,影响校正结果。本文针对高通滤波类算法的缺陷,结合帧间配准技术,提出了一种基于图像配准的非均匀性校正算法。与SLTH算法和BFTH算法中利用滤波器滤波后得到的残差图像相比,本文利用图像配准和场景删除得到的残差图像能更好地消除图像中的场景信息,抑制“鬼影”效果显著。实验表明：本文算法的校正效果良好,校正结果的平均粗糙度低至3.79,优于SLTH和BFTH两种算法。而且本文算法处理速度快,达到了每秒15.83帧,是BFTH处理速度的1.63倍。     

运动补偿下双通道星载高光谱成像仪图像配准

最新一代可见近红外（VNIR）和短波红外（SWIR）双通道星载高光谱成像仪,多采用视场分离器将VNIR和SWIR通道分离为多个子视场,同一时刻各子视场对地成像区域不同,在采用运动补偿技术提高图像信噪比时,各子视场对同一地物的观测角不同,导致图像间失配关系复杂,无法获取同一地物的VNIR-SWIR连续光谱。通过建立运动补偿下的严格成像几何模型,定量分析了双通道图像的畸变和失配规律,进而提出了各子视场分别几何定位再相位相关法配准的方案,并利用东天山区域运动补偿下星载双通道高光谱仿真数据进行验证。结果表明,传统的基于图像的配准方案精度为3.9像元,仍无法得到同一地物像元的VNIR-SWIR光谱曲线,文中方案配准精度提高到0.3像元,VNIR和SWIR重叠波段的反射率光谱重合度误差由41.5%降低到1.2%。     

一种基于对称性边缘的多光谱图像配准方法

多光谱成像技术是遥感领域的一项重要技术。多光谱图像配准技术可以提高遥感图像的应用效率和能力。基于边缘结构在多光谱图像中较为稳定这一特性,提出了一种基于对称性边缘的多光谱图像配准方法,该方法主要包含“图像比例调整”、“对称性边缘提取”和“互信息配准”等三个步骤。基于天宫二号宽波段成像仪的遥感数据设计了一种多子图配准方案,验证了所提方法在可见光、短波红外和长波红外三个谱段之间图像配准的有效性。设置对比实验,将所提配准方法与其他多光谱图像配准方法进行比较,结果表明该方法在天宫二号宽波段遥感图像的配准中具有较高的精度。     

一种有效的多感测器配准算法

本文提出一种对空监视地面雷达网的实用多雷达配准算法,使各雷达的方位偏移和距离偏移两类系统误差显著减小,为多雷达多目标跟踪处理器有效工作提供可靠的输入雷达数据。设雷达网中某一部雷达无系统偏移误差,将其多雷达组对于该雷达进行相对配准。算法已成功地用于一实用多雷达多目标跟踪处理器,计算机模拟、现场测试和系统运行都证明算法的实用性和有效性。     

考虑亚像素配准误差的超分辨率图像复原

超分辨率图像复原作为第二代图像复原方向,已成为目前国际图像复原界的一个研究热点.一般来说,超分辨率图像复原是一个病态问题,可以结合图像的先验信息,使其成为良态的,这需要有效的规整化算法.但是,规整化参数的选择多数情况是通过经验确定的,且现有的一些计算规整化参数的方法又过于繁琐.本文讨论了亚像素配准误差引入的情况下噪声的统计模型,利用Miller规整的思想给出了简易可行的规整化参数计算方法.这种规整化参数计算方法能够自适应地根据配准误差和观测噪声局部调整由于配准误差导致的失真.仿真结果表明得到的规整化参数能使规整化算法有效收敛.     

图像融合与拼接算法在无人机电力巡检系统中的应用

图像融合与拼接技术是数据综合处理过程中的新兴技术,该技术在军事领域和民用领域都有广阔的发展应用前景。无人机电力巡检系统中的图像处理算法包括图像预处理、图像配准、图像拼接和拼接缝消除算法。首先运用改进后的图像预处理算法对获取的图像进行优化,其次应用图像融合与拼接算法对多角度图像进行拼接,最后利用新型拼接缝消除算法消除拼接缝。实验结果表明,将整套算法应用于无人机巡检系统中,可对存在一定重叠和旋转的多幅图像进行自动拼接,获得无缝、清晰的大视场图像。     

一种基于边缘的图像配准方法

图像配准是多传感器图像融合研究中的一项关键技术,多传感器图像特别是波段相距较远的相关性较小的图像,要实现图像配准存在很大的困难。对于能够用仿射变换模型来描述的图像,图像之间比较明显的特征是各个物体之间的边缘。该文研究利用小波变换的方法提取图像的边缘,并对边缘图像作交互方差分析,搜索出最佳交互方差的配准参数。通过对SPOT和TM图像的处理,达到了精度较高的配准效果。     

一种精确的预警机误差配准算法

误差配准是多传感器数据融合的先期处理过程。介绍了载机雷达所用坐标系,在考虑载机机动的前提下,给出了预警机系统到地面融合中心的基于地心地固坐标系(ECEF)高精度坐标转换算法。分析了由于载机机动导致的转换偏差,给出了误差补偿模型,然后用卡尔曼滤波实时估计出预警机对地面融合中心的系统偏差,从而实现对预警机的误差配准。计算机仿真结果证明了算法的正确性和有效性。     

距离对红外热像仪测温精度的影响及误差修正

通过分析红外热像仪测温原理,得出距离是影响测温精度的因素之一.为了提高测温精度,设计了距离对红外热像仪测温影响的实验.首先利用黑体对红外热像仪进行标定,然后在不同距离处对黑体进行测温.实验结果表明,距离的变化对测温精度有较大影响.通过整理实验数据,得出了两种温度下距离对测温精度的影响曲线,并拟合出了误差修正公式.经过误...     

一种基于场景的红外图像非均匀性校正算法

在分析红外焦平面非均匀产生原因的基础上,阐述了两点校正法的原理.由于各探测器与相邻单元的增益比率具有相关性的特点,利用相邻单元的增益比率,迭代实现比率和偏差的校正,从而减小其图像的非均匀性.仿真计算验证算法能有效地消除图像非均匀性噪声,增强图像的视觉效果.     

基于纠错编码和扩频调制的彩色图像水印算法

提出一种基于纠错编码和码分多址(CDMA)的彩色图像水印算法,先后将秘密信息进行Arnold置乱,纠错编码,扩频调制.提取宿主图像的绿色分量,对其进行离散余弦变换,将预处理的水印嵌入到变换后的部分中频区域.水印提取部分,首先对待测图像的绿色分量做离散余弦变换,其次提取中频部分的水印信息,将提取的值和由密钥得到的Gold...     

航空滤光片阵列多光谱图像条带灰度校正算法

针对航空滤光片阵列多光谱图像中存在的条带灰度差异问题,提出条带灰度校正算法。首先,对多光谱图像构建条带图像模板,基于SIFT(Scale-Invariant Feature Transform)算法提取图像特征点并计算图像间坐标转换矩阵,用于确定条带图像重叠区域;其次,依次计算各条带图像重叠区域像素灰度均值,并以中间图像各条带灰度为基准,依次拟合相邻图像间灰度校正系数;最后,利用投影后的图像模板依次提取序列单波段条带并进行拼接,得到灰度一致的单波段图像。实验结果表明:该方法可以有效解决航空滤光片阵列多光谱图像条带灰度差异,且能够最大限度保持地物光谱信息特征。