基于小波变换的雷达与光学影像匹配算法研究.pdf

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1、第29卷第3期测绘学报VOl.29NO.32000年8月ACTAGE0DAETICAetCART0GRAICASINICAAug.2000================================================================文章编号:1001-1595(2000)03-0245-05中图分类号:236文献标识码:A基于小波变换的雷达与光学影像匹配算法研究陈鹰叶勤钟志勇(同济大学遥感技术研究中心上海200092)ResearchOntheMatchingbetweenRadarImageandOpticalOneBasedOn

2、WaVeletCENYingYEGinZ0NGZhi-yOng(T676S6a7CC67670fR6?06S67Sz7g6C70l0g}T07gjzu7zu67Sz}Sa7gaz200092Cz7a)Abstract:ThispaperanalysesthedifferentiIagingcharactersbetWeenrealapertureradarandCCDOpticalOne.TheWaVelettransfOrIatiOnisdiscussedtOdOfeatureeXtractingiIagedecOIpOsitiOnandrecOnstruc-ti

3、On.ThehierarchicIatchingIethOdispracticedhere.MOreOVertheVariedIatchingalgOrithIsaread-Vancedinthearticle.ThesatisfiedresultsaregOttenaftereXperiIent.KeywOrds:WaVeletanalysis;decOIpOsitiOnandrecOnstructiOn;featureeXtracting;Iatching摘要:分析了实孔径雷达与CCD传感器影像不同的成像特点讨论了采用小波变换进行边缘检测,影像分解与重建,实现分

4、层匹配的方法;同时提出了多种匹配算法模式0经过试验取得了良好的结果0关键词:小波分析;分解与重建;特征提取;匹配运动中成像会产生模糊0]引言2.参考影像是利用光电耦合器件(CCD)成在飞行器的导航与定位系统中广泛使用了像具有较高的分辨率和清晰度直接反映地面景影像匹配技术来实现目标识别0在利用实孔径雷观的光谱反射特性;雷达影像则是通过地面景观达作为传感器时一般多利用光学传感器影像作的距离反射成像虽然具有全天候的优点但色调为参考影像来实现匹配定位0这实际上是两种不层次少,分辨率较低而且在径向与方位向之间存同传感器影像之间的匹配而且这两种不同传感在仿射变形0器影像存在很大

5、的差异03.由于成像机制的不同影像特征也有很大1.参考影像一般是通过卫星从离地面数百的差异0雷达影像对于粗糙表面回波信号较强而公里的轨道空间获取成像条件相对稳定;而实时对于光滑表面回波信号较弱以至于一些线性地影像是从低空(离地面10I左右)获取在高速物,机场跑道等表现为与CCD影像相反的暗色收稿日期:1999-11-22;修回日期:2000-05-31作者简介:陈鹰(1941-)男湖北嘉鱼人教授博士生导师研究方向为数字摄影测量与遥感0246测绘学报29卷调9而对于水域则显示相同的暗色调特性9对于植j-1=Hjj9j9Uj9af6H1f-G6H1c-H6G1c-G6G

6、1c(3)被高大建筑物海岸线等则呈亮色调O在成像的其中9H和G分别是H和G的对偶算子9其表达方式上9实孔径雷达进行圆扫描方式成像9中心存式见文献[5]9cj9cj9U和cj9a分别是影像在水平在一个盲区9这也会给目标识别带来困难O垂直和对角线方向的特征9下标1和6表示沿行上述因素表明9实孔径雷达影像具有全天候和列方向进行滤波运算O的优点9是飞行器导航与定位的有效手段9但雷达式(2)和式(3)是构成金字塔影像的基础9其影像与光学影像的目标识别9是一个低信噪比影分解过程如图1O像的匹配问题9显然存在许多困难O克服困难的方法是提高信噪比9两幅影像在匹配时的信噪比实

7、质上反映了两幅影像之间的相似程度9因此提取实时影像与参考影像之间的共同特征是一个可行的途径O然而9仅此是不够的9因为不同传感器影图1影像小波分解过程像共同特征在不同尺度空间不同外界成像条件Fig.1Imagewaveletdecomposition下9都具有不确定性9这些都是需要考虑的O本文3边缘检测跟踪与滤波针对两种不同影像的成像机理9采用2维二进小波分析9在正交方向提取边缘9并进行跟踪细化提取边缘特征9对于不同传感器影像的匹配与矢量分析取舍9提取共同特征9采用小波分解来说是至关重要的O有两点应当注意9首先9要尽与重建构成多尺度金字塔影像9并用多种模式