遥感影像配准方法探讨

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1、科技信息2010 年第 7 期SCIENCE -l荞j荞l k;l为正整数，为数字影像的采样间 隔。 3图像配准的新方法 3.1频域匹配算法 频域匹配算法就是把在空域中的数据通过时频变换，变换为频域 的数据，然后通过一定的相似性度量来确定两幅图像之间匹配参数的 办法。 最常用的时空变换是Fourier变换，最常用的相似性度量是相位 相关度量。在诸多现有匹配算法中，频域匹配技术得到了广泛的应用， 采用的是空域、频域复合配准的方法。 该方法先用空域相关法求取粗 匹配点的候选点，再利用频域相关对图像旋转敏感的特性，根据傅立 叶变换的平移不变性，当两幅图像存在位移和旋转变化时。 两者的频 谱只反映了它

2、们的旋转差别。 这样，将其中一幅图像的频谱相对其中 心旋转 角后再与另一幅图像的频谱相减，差别之和为D()的，而D值 最小时所对应的角即为要校正的旋转角。 与许多空域算法相比，频域算法有如下一些显著的特点：首先频 域方法对全局的照度变化不敏感；其次，这种算法可解决两幅图像之 间存在平移，旋转和尺度的匹配问题，如果有必要还可得到子像素的 匹配精度。因此，这类算法正好满足我们的匹配任务：（下转第406 页） 遥感影像配准方法探讨 杨先武 1，2 李彩露 1 韦春桃 1 (1.桂林理工大学土木与建筑工程学院广西桂林541004； 2.信阳师范学院城市与环境科学学院河南信阳464002） 【摘 要】影

3、像匹配是指从数字影像上识别相关影像，它是计算机视觉和数字摄影测量中的一个基本问题。 遥感影像的配准技术直接关系 到图像融合等地形分析的精度和效果，针对不同的应用目的和条件可以选择不同的匹配算法，本文在三种经典的配准方法的基础上提出了两 种图像配准的新方法。 【关键词】图像配准；影像相关；最小二乘；特征提取 The Registration Way of Remote Sensing Image 【Abstract】Images matching is used to identify the related images from the digital image. It is a basi

4、c issue in computer vision and digital photogrammetry.The techniques of Remote sensing image registration has directly relation to the accuracy and effectiveness of the image integration and analysis of the terrain,etc. Applications for different purposes and conditions can choose different matching

5、 algorithms, this paper, three kinds of quasi-classical method of distribution based on the two kinds of image registration of the new methods. 【Key words】Image matching;Image correlation;Least Squares Image Matching;Features extraction 本刊重稿 397 科技信息SCIENCE & TECHNOLOGY INFORMATION2010 年第 7 期 该培养什么样

6、的人才呢，未来的社会发展需要哪些类型的人才呢?在 市场经济运行的环境下， 不考虑市场需要的人才培养注定是失败的。 所以， 研究生培养考核应依据所处环境的变化而采取相应的变化，相 应的研究生考核评价机制也应该随之变化。 就中国当前的形势来看， 研究型人才的培养与考核不应再固守着传统的学年制模式，而是应该 采取学分制，特别在硕士生培养过程中，应建立相对灵活的毕业制度， 而不是再一味地强调2年或者3年的学习期限。 32强调差异性和综合性 当前我国研究生培养模式基本是英美模式，强调先修学分再从事 科研论文工作，而且这种考核适应于所有的专业和所有的学生。 而这 种固化的考核方式却不利于个性化人才的培养和

7、涌现。对于部分科研 能力强、专业基础扎实的学生，应该允许他们直接参与到导师的课题 研究，将更多的时间投入到科研工作中，以科研成果来抵补其学分，并 在科研成果得到认可后允许其提前攻读博士学位或者毕业。对于那些 跨专业学习的学生，则要强调课程系统学习的重要性，从而使其在进 入科研环节前获得扎实的理论基础， 以期实现有差别的研究生考核。 同时，考虑考核综合性原则，在课程设置上突出跨学科性和综合性，不 应将专业学习仅仅局限在一个单一的专业领域，甚至一个单一的研究 方向。 因为未来的人才是需要面对更为复杂的竞争环境，需要拥有更 高的复合型综合素质。 33强调核心性和制约性 研究生培养质量的高低最终取决于

8、导师的作用。因为自研究生进 入到学习阶段后，与其接触较多并且直接指导其学习和科研工作的是 其导师或导师小组。因而，自招生考核这一环节起，导师就应拥有相对 大的决定权。 当前我国推行的是入学考试，而且具有很大程度的全国 统一性。 在这种招生环境下，易于导致不少有专业特长但不擅长考试 的学生被关在门外，而应试能力强、科研能力弱的学生却成为了研究 生队伍中的主力。面对着一群高分但却没有动手能力或者创新思维能 力的学生，即使是再有能力的导师，也将面对“巧妇难为无米之炊”的 难堪。所以，最好将学生录取考核的决定权交给导师本人，而研究生能 否毕业则由独立的学术委员会来决定，这样，便会形成一个对导师的 制约

9、机制，使其在选择学生时必须考虑学生的实际能力。 34强调分权制和协调作用。 依据美国培养模式，对于已经拥有研究生培养权力的高校应该建 立研究生院，其与其它院系之间的关系是平等的，并强调分权制，研究 生真正的管理权应由各院系进行承担。研究生院的作用就是在于宏观 方面的管理考核，即通过制定和执行研究生的管理政策，更好地推动 研究生教育的发展，同时监督与防止可能出现的弊端，达到控制数量 提高质量的目的。同时，研究生院在促成有关院、系建立跨学科的新专 业或开设研究新项目方面等应起中介作用。建立起职责明确的研究生 管理机构，使其基层其它院系形成分权制管理模式。 不要是将管理考 核等系列事务归于自身，使自

10、身成为权力中心，而使其它院系则成为 承担研究生教学的单位。这样的模式不利于研究生与各院系的真正意 义上的管理考核。 【参考文献】 1康建军.我国研究生扩招对培养质量的影响及对策研究J.理工高教研究， 2007, 26(5): 59-61. 2张茹琴.影响我国研究生培养质量的因素及思考J.科技信息, 2009, 5:121- 124,84. 3潘武玲.美国研究生教育质量自我评价制度及启示J.教师教育研究, 2004,16 (2):77-80 4陈少雄,王静一,尹柳银.美、英、德、日四国研究生教育特色研究J.佛山科学 技术学院学报：社会科学版,2004,22(3): 89-93. 5 王炜,徐小强

11、.法国博士研究生的培养与质量保障J.高教发展与评估, 2007,23(5): 44-50. 6张记龙,李飞跃.中美国研究生培养质量保障措施比较研究J.中北大学学报： 社会科学版，2007,23(2):79-84. 作者简介：于金霞（1974），女，副教授，博士，研究方向为人工智能。 汤永利（1972），男，助理研究员，清华大学在站博士后，研究方向为信息 安全。 基金资助：河南省“十一五”教育科学规划2009年课题重点资 助 “导师组制研究生培养模式与考评机制研究”（项目批准号：2009- JKGHAZ-0041）；河南理工大学2009年研究生教育教学改革基金资 助项目 “基于导师组制的研究 生

12、 培 养 模 式 探 讨 ”（项 目 批 准 号 ： 2009YJ07）。 责任编辑：王静 科 （上接第397页）匹配两幅存在灰度、平移、旋转和尺度差别的图像。另 外，许多空域的算法通过频域处理以后，可大大降低运算时间。如果用 空域算法，单就图像之间的平移差别就够麻烦的了，更何况还有旋转 和尺度差别。 可见，研究频域匹配算法，对图像匹配有着重要的作用。 3.2SIFT算法 针对目前尺度不变的图像特征点提取算法计算量较大,算法较复 杂的问题, LOWE D G5提出一种简化的SIFT图像特征点提取算法。 此算法通过改变金字塔尺度空间的结构实现对SIFT特征点提取过程 的简化,通过改变特征点描述子

13、的结构实现对特征向量计算的简化,从 而在保证算法鲁棒性的同时减少了计算量并增强了实时性。实验证明 了该算法的有效性。 SIFT算法是Lowe提出的一种比较奇特的特征点提取算法。 它选 择高斯残差在尺度上的极值点为特征点，并计算特征嗲局部邻域内的 梯度方向直方图为描述子。这种算法将图像金字塔结构引入尺度空间 以减少计算量，同时针对128维的特征向量空间，使用了BBF算法加 快搜索过程，取得了较好的效果。 4结论与展望 随着图像处理技术的发展和计算机智能技术的发展遥感影像配 准算法也得到了很好的发展，数学形态学等方法也用于了遥感影像配 准过程中。 基于灰度的图像配准方法具有高精度的优点，但也有不少

14、 缺点。而基于特征的图像配准方法可以克服基于灰度的图像配准方法 的缺点，从而在图像配准领域得到了广泛的应用，其主要的优点： 4.1图像的特征点比图像的像素点要少很多， 因此大大减少了匹配 过程的计算量； 4.2特征点的匹配度量值对位置的变化比较敏感， 可以大大提高匹 配的精确度； 4.3特征点的提取过程可以减少噪声的影响，对灰度变化，图像形态 以及遮挡等都有建好的适应能力。 在现在图像自动配准中逐渐采用两者相结合的配准算法以将两 方面的优点结合起来提高匹配的精度，减少计算量。 【参考文献】 1李弼程，彭天强，彭波，等.智能图像处理技术.电子工业出版社，2004，7. 2张迁.基于地形特征的自动

15、匹配.中国科学技术大学博士学位论文. 3章毓晋.图象处理和分析.清华大学出版社，1999. 4张祖勋，张剑清.数字摄影测量学.武汉：武汉测绘科技大学出版社，1996. 5LOWE D G. Distinctive image features from scale invariant keyp oints J. International Journal of Computer Vision, 2004, 60 (2):91-110. 作者简介：杨先武（1982），男，硕士研究生，研究方向为遥感图像处理。 课题项目：广西研究生教育创新计划资助项目(00110220737)； 广西自然科学基金项目(桂科自0728219)。 责任编辑：张爽 科 本刊重稿 406