改进的SURF算法在图像匹配中的应用

针对加速稳健特征(Speeded Up Robust Features,SURF)算法在三维重建中匹配准确率低的问题,提出基于SURF算法的改进算法。首先利用SURF算法提取特征点,通过近邻搜索(Best Bin Fast,BBF)算法实现Kd-Tree快速查找最近邻特征点,结合双向唯一性匹配的方法完成图像匹配,然后在视差约束下,利用视差梯度约束对初始特征匹配对进行预处理,筛选掉一些偏差较大的匹配对,最后采用随机抽样一致(Random Sample Consensus,RANSAC)算法对特征点二次优化和去噪处理。将其他改进算法和提出的改进算法分别进行图像匹配处理比较,分析算法的性能,得到提出的改进算法匹配成功率达96.3%。实验结果证明提出的改进算法简单快速,匹配精度高。     

基于MSERS与SURF算法融合的无人机近红外光谱非稳态影像配准

本文面向灾害应急的无人机遥感影像快速拼接融合算法的研究,满足灾害应急对灾情影像数据时效性的需求.为研究算法的融合改进对无人机近红外遥感影像精度的提升问题,利用SURF计算效率高和 MSERS 能够提取完全仿射不变区域特征的特点,提出了无人机遥感影像特征提取与匹配的方法,该方法是基于SURF融合特征,在影像和尺度空间均具有稳定性且具有多尺度仿射不变的可靠性.并对 MS-MSERS、MSERS+SIFT、MSERS+SURF 三种算法进行配准效果验证.结果表明:MSERS+SURF的匹配正确率优于其他两种算法.该算法实现了MSERS的多尺度检测及拼接效率成果较好的平衡.     

一种无人机航拍影像快速特征提取与匹配算法

无人机影像具有非常高的分辨率,边缘和纹理信息更加丰富,基于经典SURF特征的影像拼接算法在处理无人机影像时面临着新的挑战。为提高无人机航拍影像拼接效率,该文提出一种快速特征提取与匹配算法。在特征提取环节,提出采用局部差分二进制算法描述特征,在不降低特征区分性的同时,较SURF描述子而言降低了特征维度。在特征匹配环节,提出采用局部敏感哈希搜索算法代替kd树搜索算法,提高了最近邻特征匹配效率。实验结果表明,与基于SURF描述子和kd树搜索算法的最近邻匹配拼接算法相比,该文算法特征匹配效率有明显提升,匹配精度也有所改善,更适合应用于基于特征的无人机航拍影像快速制图。     

基于快速鲁棒性特征匹配的目标识别

针对基于特征匹配的目标识别算法复杂度高、难以实时处理的问题,提出基于快速鲁棒性特征(SURF)的快速特征匹配算法.通过应用双阈值顺序聚类算法对特征点进行聚类,并对每一个聚类建立k-d搜索树,采用优先搜索算法匹配模板与图像的特征点,提高了算法实时性.采用RANSAC鲁棒估计算法消除错误匹配点对,计算模板与图像平面之间的单应矩阵,进而实现对目标的准确识别定位.仿真实验证明了算法的有效性和实用性.     

基于快速鲁棒性特征匹配的目标识别

针对基于特征匹配的目标识别算法复杂度高、难以实时处理的问题,提出基于快速鲁棒性特征(SURF)的快速特征匹配算法。通过应用双阈值顺序聚类算法对特征点进行聚类,并对每一个聚类建立k-d搜索树,采用优先搜索算法匹配模板与图像的特征点,提高了算法实时性。采用RANSAC鲁棒估计算法消除错误匹配点对,计算模板与图像平面之间的单应矩阵,进而实现对目标的准确识别定位。仿真实验证明了算法的有效性和实用性。     

可变类谱聚类遥感影像分割

为实现遥感影像分割中类别数的准确、自动判别,提出了一种可变类谱聚类算法.根据影像的相似图构建权值矩阵和标准Laplacians矩阵,计算Laplacians矩阵较小特征值对应的特征向量生成特征向量矩阵,并视其与像素对应的向量行为像素特征点集;研究Laplacians矩阵处于不同（近似）块对角结构时类属同一目标类像素特征点的聚集性,定义聚类度指标,计算不同分割类别数对应聚类度;选择聚类度将发生最后一次较大跳变时的分割类别数作为算法估计类别数,并采用FCM（Fuzzy C-Means）算法划分该类别数对应像素特征点集实现影像分割.分别采用提出算法和基于特征间隙的算法分割合成及真实遥感影像.实验结果表明提出算法可准确地判别影像类别数.     

基于改进PMVS算法的多视遥感地形影像密集匹配

基于面元的多视立体(PMVS)算法应用于遥感多视地形影像三维场景重建时,影像中的弱纹理、灰度值变化不明显区域使得重建出的三维地形点云存在整体分布密度低和局部孔洞现象.结合遥感地形影像的特点,提出了基于影像块的并发SIFT算子和地面高程范围约束的改进PMVS算法,首先在特征提取阶段得到分布密集、均匀的特征点,进而通过地面高程范围约束的匹配传播过程高效地得到种子面元,再通过迭代种子面元扩充、面元过滤过程得到地形影像的三维点云数据.实验结果表明,相比原PMVS算法,改进的PMVS算法可在幅宽大、存在弱纹理区域的多视遥感地形影像上重建出稠密点云,有效修复了地形点云场景中的孔洞,并提高了重建时间效率.     

基于提取稳定特征的遥感影像变化检测优化

为了达到减少误检图斑的目的，提出了一种基于提取稳定特征的遥感影像变化检测优化的方法。首先通过多尺度融合进行遥感变化检测?然后通过SURF算法对两次影像的检测结果进行融合提取稳定特征点，最后将两个检测结果进行重叠剔除稳定特征点，从而提高遥感影像变化结果的精确度，实验结果证明了提取稳定特征点的可行性，且表明稳定特征点的 引入可以降低遥感影像变化检测结果的误检率，提高检测的正确率，并优化遥感影像变化检测结果。     

ERSearch:一种高效的子图查询算法

子图查询是图数据库研究中的一个重要问题,许多方法基于“过滤-验证”策略进行子图查询,算法研究的重点为快速找到有效的特征集.通过对特征模式在数据图集中的嵌入信息进行分析,离线建立基于重叠关系、邻接关系和近邻关系的嵌入关系索引,提出基于嵌入关系的子图查询算法ERSearch.在给定查询图后,利用特征共现关系与特征嵌入关系联合进行过滤操作,并将过滤阶段的嵌入关系比对结果用于验证过程,提高验证效率.在真实及模拟数据上的实验表明,通过与PathIndex等方法的对比,ERSearch算法有效缩减了候选集的规模,能有效提高过滤与验证阶段的执行效率.     

基于SURF的红外成像末制导目标跟踪算法

针对红外成像末导引阶段飞行器姿态调整及高速运动导致的目标尺度和姿态迅速变化的问题,提出了一种基于加速鲁棒特征(SURF)的红外成像目标跟踪算法。为了实现在末导引阶段对目标进行精确跟踪,采取了点跟踪的策略。首先根据跟踪点在上一帧的位置,在当前帧选取以相同位置为中心的图像子块并求其SURF特征,通过SURF特征匹配得到当前帧图像子块和模板的匹配点集,采用随机抽样一致性(RANSAC)算法剔除误匹配点对,进一步用最小二乘算法(LSA)精确地估计出对应的单应性矩阵;然后通过单应性矩阵把跟踪点映射到当前帧获取跟踪点在当前帧的位置,从而实现精确跟踪。试验结果表明,本文算法有较高的跟踪精度和较好的实时性。     

Radar remote sensing image retrieval algorithm based on improved Sobel operator

Aiming at the time-consuming problem caused by large computational load of radar image retrieval, based on blocking histogram, Sobel edge detection operator and gray level co-occurrence matrix (GLCCM), new radar remote sensing image retrieval algorithm based on improved Sobel operator is proposed. Firstly, the Sobel edge detection algorithm is used to process the image, the edge image is acquired, the radar remote sensing image is analyzed from different angles, and then the different radar remote sensing images are transformed. Then, based on the above processing, Radar Remote Sensing Image Retrieval Algorithm is acquired; finally, the plurality of statistic of the matrix is recorded as a feature vector describing the radar image, and the image is retrieved according to the feature vector of the radar image. Through a large number of experiments, Radar Remote Sensing Image Retrieval algorithm can greatly reduce the retrieval time, and it also has a good retrieval effect for images with rich texture.     

基于高维空间几何信息学的遥感图像去薄云算法

遥感图像中薄云的存在为遥感图像的判读带来了极大的影响,本文针对遥感图像中的薄云雾提出了一种基于高维空间几何信息学(High-Dimensional Space Geometrical Informatics)(HDSGI)的去云的新算法.基于HDSGI理论,将一副带有薄云的遥感图像作为高维空间中的一点,通过各向同性滤波...     

基于深度卷积神经网络和多核学习的遥感图像分类方法

为解决传统遥感图像分类方法特征提取过程复杂、特征表现力不强等问题,该文提出一种基于深度卷积神经网络和多核学习的高分辨率遥感图像分类方法。首先基于深度卷积神经网络对遥感图像数据集进行训练,学习得到两个全连接层的输出将作为遥感图像的两种高层特征;然后采用多核学习理论训练适合这两种高层特征的核函数,并将它们映射到高维空间,实现两种高层特征在高维空间的自适应融合;最后在多核融合特征的基础上,设计一种基于多核学习-支持向量机的遥感图像分类器,对遥感图像进行精确分类。实验结果表明,与目前已有的基于深度学习的遥感图像分类方法相比,该算法在分类准确率、误分类率和Kappa系数等性能指标上均有所提升,在实验测试集上3个指标分别达到了96.43%, 3.57%和96.25%,取得了令人满意的结果。

     

基于显著性区域和蚁群算法的图像检索研究

针对提取到的图像特征受背景信息干扰,不能有针对性地提取到所需要的图像信息影响检索精度.为了解决这一问题,本文提出一种基于改进VGGNet(visual geometry group network)和蚁群算法的图像显著性区域检索算法.首先,利用类激活映射(class activation mapping,CMA)算法对...     

基于高层特征图组合及池化的高分辨率遥感图像检索

高分辨率遥感图像内容复杂,提取特征来准确地表达图像内容是提高检索性能的关键。卷积神经网络(CNN)迁移学习能力强,其高层特征能够有效迁移到高分辨率遥感图像中。为了充分利用高层特征的优点,该文提出一种基于高层特征图组合及池化的方法来融合不同CNN中的高层特征。首先将高层特征作为特殊的卷积层特征,进而在不同输入尺寸下保留高层输出的特征图;然后将不同高层输出的特征图组合成一个更大的特征图,以综合不同CNN学习到的特征;接着采用最大池化的方法对组合特征图进行压缩,提取特征图中的显著特征;最后,采用主成分分析(PCA)来降低显著特征的冗余度。实验结果表明,与现有检索方法相比,该方法提取的特征在检索效率和准确率上都有优势。     

城区红外遥感云层检测技术

针对复杂地物背景下的城区红外遥感图像的云层干扰问题,提出了一种基于图像特征提取、区域投票表决和阈值分割的云层检测方法。对图像进行去噪和归一化拉伸处理,再进行多特征提取,并通过提取的特征向量对图像进行分区域云层投票表决,最后根据表决结果和分形特征度量矩阵进行阈值计算和阈值分割,并通过形态学处理得到精确的云层区域。统计检测结果显示算法对不同时刻的数据检测准确率在91%以上,证明了算法的适用性和有效性,为红外遥感图像的信息处理提供了有效的技术支持。     

基于Word Embedding的遥感影像检测分割

遥感影像检测分割技术通常需提取影像特征并通过深度学习算法挖掘影像的深层特征来实现.然而传统特征（如颜色特征、纹理特征、空间关系特征等）不能充分描述影像语义信息,而单一结构或串联算法无法充分挖掘影像的深层特征和上下文语义信息.针对上述问题,本文通过词嵌入将空间关系特征映射成实数密集向量,与颜色、纹理特征的结合.其次,本文构建基于注意力机制下图卷积网络和独立循环神经网络的遥感影像检测分割并联算法（Attention Graph Convolution Networks and Independently Recurrent Neural Network,ATGIR）.该算法首先通过注意力机制对结合后的特征进行概率权重分配;然后利用图卷积网络（GCNs）算法对高权重的特征进一步挖掘并生成方向标签,同时使用独立循环神经网络（IndRNN）算法挖掘影像特征中的上下文信息,最后用Sigmoid分类器完成影像检测分割任务.以胡杨林遥感影像检测分割任务为例,我们验证了提出的特征提取方法和ATGIR算法能有效提升胡杨林检测分割任务的性能.     

基于稀疏随机投影的SIFT医学图像配准算法

针对尺度不变特征变换(Scale-Invariant Feature Transform,SIFT)算法在关键点特征描述向量阶段计算复杂并且维数较高的现象,提出了一种基于压缩感知理论的SIFT算法。通过压缩感知理论的稀疏特征表示方法,对SIFT关键点特征向量进行提取,将高维梯度导数向量降到低维的稀疏特征向量,降低了关键点描述向量维度。采用欧式距离作为关键点的相似性度量, Best-Bin-First(BBF)数据结构避免穷举,使数据的运算量大为减少。实验结果表明,新算法对存在仿射变换的医学图像配准性能优于传统SIFT算法,与当前改进型的SIFT算法相比,本文算法的实时性明显增强。     

基于仿生形象思维方法的图像检索算法

在人类对图像的理解过程中,认知结果是由人脑形象思维活动得到的.模仿人脑从形象思维角度,本文提出了一种图像特征提取方法,设计了一种图像检索算法.把每幅图像都映射为高维特征矢量（每个矢量都被看作是高维特征空间中的一个点）,计算高维特征空间中点与点的距离判别函数即可得到图像之间的关系.与其他检索算法比较,实验结果表明该方法在检索效率和检索速度具有优越性.     

一种高效的海量遥感栅格数据库的空间可视化检索算法

该文针对利用GIS现有空间查询接口进行海量遥感栅格数据库空间可视化检索效率低下的问题。在深入研究海量遥感栅格数据库的空间可视化检索特点的基础上,提出了一种直接针对关系数据库(RDBMS)存储过程的高效的海量遥感栅格数据库复杂空间可视化检索算法,并对算法进行了多个级别的性能优化。该算法可直接应用于海量遥感栅格数据库基于多边形、椭圆和线穿越等复杂空间可视化查询的应用环境。实验结果说明该算法具有稳定性和普适性。