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1、HarbinInstituteofTechnology多时相遥感图像配准实验报告课程名称：院系：姓名：学号：授课教师：哈尔滨工业大学1.实验目的(1)丫解图像配准原理、导致几何失真的原因及矫正方法(2)掌握两幅图像配准的基木方法(3)学会评价配准结果2.实验原理图像配准就是将不同吋1X1、不同传感器或不同条件K(天候、照度、摄像位置和角度等)获取的两幅或多幅图像进行匹配、叠加的过程。图像配准的基本过程是寻找把待配准图像屮的点映射到参考图像屮对应点的最佳变换，从而去除待配准图像和参考图像之间在几何上的不
2、一致，如平移、旋转和形变，最终使得同一n标在不同的图像上具有相同的坐标位置。图像配准屮的主要问题就是确定这种映射关系，一般來讲我们将需耍进行变换的图像成为输入图像或待配准图像，将用于矫正输入输入图像的图像成为参考图像。图像配准的基木步骤包括：(1)特征提取：在进行图像配准之前根据实际需要选择图像屮待匹配特征。(2)特征匹配：在确定了来a不同图像的特征集盾，建立特征的对应关系。对应关系建立可以通过使用芥种特征描述、相似性测量以及空间关联的方法实现。(3)变换模型估计：通过估计或者最优搜索等方法得到映射函
3、数的类型和参数，以便能够对齐待配准图像和基准图像。(4)图像重采样和变换：依靠映射函数对输入图像进行图像变换，使用适当的插值算法计算出非整数点坐标的图像值。常用的重采样方法包括：(1)最近邻重采样法：简单地选择其中心距图像上的点最近的实际像素，然肜将这个像素变换到相应的显示网格上。这种技术适用于新图像用于分类的情况，原因是该图像是由原始像素的亮度构成的，只是按照正确的几何关系将像素进行重新排列。(2)双线性插值法：对于图像中与给定的显示网格位置对应点的周边四个像素使用三次线性插值。(1)三次卷积插值法
4、：利用周边16个像素，在阁像屮一点四周各取4个像素,利用三次多项式对这些像索确定的四条线对进行拟合以形成4个插值点，然后利用第5个三次多项式对这四个插值点进行拟合，最终合成在显示网格对应位置的亮度值。利用抽样定理以及由一个离散样本集构迷连续函数的方法，可以推导出用于插值的多项式的实用形式。1.实验步骤(1)实验图像为：参考阁像待配准阁像(2)选取控制点，一共手动选取了20个控制点对:fixedPoints_controlmovingPoints_cont12188.253^70.49752323.26
5、20125.26453489.220135.93284209.3878105.53585373.68876.41866197.23494.2090792.7515254.94768205.2842213.17579342.1227203.337210478.0735219.343611456.841279.817512458.0545163.229913446.5284380.405214282.1303406.187215170.3068351.191216386.8521291.098717304
6、.2386361.661818154.1303406793819415.5326431.921520299.1414265.3014田20x2double(3)双线性映射模型为:12129.5081123.03662263.2642176.50003430.720489.56044150.4076159.76875315.947258.64636137.995957.7358733.4106308.66268146.581326625619283.1667257.930910420.2500271.7
7、50011397.2500133.250012399.2500215.750013388.2500433.250014223.2500459.250015111.2500403.750016328.7500345.250017246.2500414.25001894.7500458.750019358.7500484.250020239.7500319.7500»■田20x2doubleX=c,v+c2vv+c3vvv+c4y=c5v+c6vv+c7vvv+e8利用最小二乘法计算模型参数得:c,=0.
8、9995,c2=-0.0034,c3=0.0000,c4=-58.9026c5=-0.0008,c6=0.9982,c7=0.0000,=53.50622阶多项式映射模型为:x=c}v+c2w+c3vw+c4v2+c5vv2+c6y=c7v+csw+cgvw+cI0v2+c,,w2+cI2利用最小二乘法计算模型参数得：c,=0.9950,c2--0.0093,c3=1.615^-5,c4=7.417^-6,c5=1.3602^-5,c6=-57.9676
