采用各向异性尺度空间的遥感图像配准*
2021-09-29唐锦萍
李 宏,王 鹏,毕 波,唐锦萍
(1.东北石油大学 a.电气信息工程学院;b.数学与统计学院,黑龙江 大庆 163318;2.海南医学院 公共卫生学院,海口 571101;3.黑龙江大学 数据科学与技术学院,哈尔滨 150080)
0 引 言
图像配准是在不同的时间、不同的成像设备或不同的条件(天气、光亮、相机位置和视角等)下对采集的两个或多个图像进行匹配的过程[1],它是许多遥感任务(例如变化检测、图像拼接和环境监控)必不可少的部分。不同于基于频域的方法,空间域中的基于特征的方法[2]主要依赖于提取显著特征。显著特征是图像域的子集,通常是独立的点、连续曲线或连续区域[3-4]。
在基于特征的方法中,最经典的算法是SIFT(Scale Invariant Feature Transform),而基于SIFT的图像配准方法主要使用高斯滤波构建尺度空间。因为高斯函数是各向同性,因此待配准图像的边缘和细节同噪声一样变得模糊,关键点很难实现亚像素级别的准确定位,所以特征描述子的区别度低。文献[5]提出了KAZE算法,首次使用各向异性技术生成非线性尺度空间,检测和描述性能优于传统的SIFT,但是使用Hessian算子需要计算每层尺度空间的二阶梯度,对噪声特别敏感。文献[6]提出了加速KAZE(Accelerated-KAZE,AKAZE)算法,采用快速显式扩散函数和二进制特征描述子,在保留KAZE优良性能的同时加快了KAZE算法的计算时间。文献[7]提出了基于多特征点的图像配准算法,联合各向异性尺度空间和Harris角点响应的策略,提高了鲁棒性和亚像素级别的准确定位。文献[8]提出了一种结合SURF(Speeded-Up Robust Features)和AKAZE的改进算法,使用了Hessian算子和二进制特征描述子进行特征描述。……
