面向高分一號遙感影像的自動(dòng)幾何配準(zhǔn)算法對比

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1、2015年12月農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào)第46卷增刊doi:10.6041/j.issn.1000-1298.2015.S0.042*面向高分一號遙感影像的自動(dòng)幾何配準(zhǔn)算法對比112121王媛葉思菁岳彥利劉帝佑熊全朱德海(1.農(nóng)業(yè)部農(nóng)業(yè)信息獲取技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,北京100083;2.中國農(nóng)業(yè)大學(xué)國土資源部農(nóng)用地質(zhì)量與監(jiān)控重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,北京100083)摘要:遙感影像的幾何配準(zhǔn)是影像后續(xù)處理的重要前提和遙感農(nóng)情監(jiān)測等應(yīng)用的重要保障。不同的自動(dòng)幾何配準(zhǔn)算法在配準(zhǔn)效果上存在差異,單一配準(zhǔn)算法難以滿足所有類型數(shù)據(jù)的配準(zhǔn)要求。根據(jù)不同地形特征和不同時(shí)相

2、特征,選擇了平原和山地、夏季和冬季4個(gè)實(shí)驗(yàn)區(qū),以現(xiàn)有的基于區(qū)域的互相關(guān)法、互信息法和基于特征的SIFT算法為基礎(chǔ),分別對上述4個(gè)實(shí)驗(yàn)區(qū)的高分一號影像數(shù)據(jù)進(jìn)行自動(dòng)配準(zhǔn)實(shí)驗(yàn),對比3種算法的配準(zhǔn)精度、配準(zhǔn)效率和穩(wěn)-5定性。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:應(yīng)用SIFT算法進(jìn)行配準(zhǔn),4組實(shí)驗(yàn)結(jié)果均目視接邊效果良好且均方根誤差達(dá)到10數(shù)量級,滿足精度要求。該方法簡單、高效,可以應(yīng)用于農(nóng)情遙感監(jiān)測等日常業(yè)務(wù)。關(guān)鍵詞:遙感影像自動(dòng)幾何配準(zhǔn)精度評價(jià)高分一號中圖分類號:TP751文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A文章編號:1000-1298(2015)S0-0260-07Contra

3、stofAutomaticGeometricRegistrationAlgorithmsforGF-1RemoteSensingImage112121WangYuanYeSijingYueYanliLiuDiyouXiongQuanZhuDehai(1.KeyLaboratoryofAgriculturalInformationAcquisitionTechnology,MinistryofAgriculture,Beijing100083,China2.KeyLaboratoryofAgriculturalLandQuali

4、ty(Beijing),MinistryofLandandResources,ChinaAgriculturalUniversity,Beijing100083,China)Abstract:Thegeometricalregistrationofremotesensingimageisanimportantpremiseforthesubsequentprocessingofimage.Andit'salsoanimportantsecurityfortheapplication,suchasagriculturalcond

5、itionmonitoring.Differentalgorithmsofautomaticgeometryregistrationleadtovariousregistrationeffects.It'shardtomeettheregistrationrequirementsofallimages.Fourtestingtypesofplains,mountains,summerandwinterwereselectedbasedthefeaturesofterrainandtime.Themainthreeregistr

6、ationmethodswere:crosscorrelationalgorithmbasedonregiongray,mutualinformationalgorithmbasedonregiongrayandSIFTalgorithmbasedonfeatures.SIFTfeatureisthepartialfeatureoftheimage,whichcankeeptheinvarianceinrotating,scale-zoomingandbrightnesschanging.Thentheautomaticgeo

7、metricregistrationwasmadeforfourclassesofGF-1remotesensingimageusingtheabovethreealgorithms.TwokindsofexperimentswereconductedforGF-1remotesensingimageundervariousconditionssuchasdifferentterrainsanddifferentimagingtime.Thecomparisonofdifferentgeometricregistrationa

8、lgorithmsweremadeintheaspectsofaccuracy,efficiencyandstability.TheresultsshowthattheSIFTalgorithmisthemostappropriateone.Thevisualedgeeffe

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