光學遙感影像局部特征提取技術及其應用研究.pdf

1、圖像的局部特征提取技術是解決很多機器視覺問題的基礎，提取出的特征參數(shù)可以詮釋圖像的本質屬性，是正確解譯圖像的關鍵。局部特征的提取技術受到國內外學者廣泛的關注和研究，其主要原因是該技術在處理圖像時把圖像看成是由不同的局部區(qū)域組成，避免了圖像分割的進行。局部特征提取的過程為首先有針對性地檢測圖像中的有用信息，然后采用合適的特征描述方法構建特征向量表征檢測到的信息。
　　隨著遙感技術的快速發(fā)展，局部特征已在遙感圖像處理領域得到廣泛的應用

2、。本文重點分析了局部特征提取技術中的尺度空間理論、特征檢測方法、特征描述方法的關鍵技術，以研究更符合人類視覺特性、魯棒性更強的局部特征為目的，然后把取得的研究成果應用在光學遙感影像的配準中。
　　本文圍繞局部特征提取技術開展的研究工作主要如下：
　　(1)系統(tǒng)地闡述了圖像的局部特征提取方法，包括圖像的尺度空間理論和局部特征檢測、特征描述方法。其中，尺度空間理論是提取具有不變性的局部特征的基礎，研究了如何建立圖像的尺度空間和確

3、定特征尺度的方法。討論了目前主流的局部特征檢測和描述方法的主要思想和實現(xiàn)過程，總結評估了這些方法的性能。
　　(2)在深入研究局部特征提取方法的基礎上，針對FAST特征不具有尺度不變性和旋轉不變性的特點給出一種基于MS-Gabor濾波器的局部特征提取方法。其過程是：首先結合尺度空間理論和 Gabor函數(shù)多通道多分辨率的特性設計多尺度的Gabor濾波器，建立尺度空間金字塔，在尺度空間中搜索得到多個特征尺度下的FAST特征，然后使用一

4、種新的采樣模式來構建二進制描述符，并使用 Hamming距離進行特征匹配，RANSAC算法進行特征提純實驗。最后使用一幅基準影像對其進行不同程度的旋轉變化、尺度縮放、模糊變化和亮度變化模擬得到不同場景下的圖像序列，針對得到的圖像序列分別使用可重復率和匹配得分作為評價指標對比不同檢測器和特征描述子的性能，仿真結果驗證了相比其他方法，本文提出的特征檢測器和描述方法對旋轉、尺度、模糊、亮度變化具有更好的不變性。
　　(3)研究了局部特征