基于正交学习差分进化算法的遥感图像配准方法研究

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1、基于正交学习差分进化算法的遥感图像配准方法研究作者姓名范霞妃导师姓名、职称马文萍副教授一级学科电子科学与技术二级学科电路与系统申请学位类别工学硕士提交学位论文日期2014年11月学校代码10701学号1202120895分类号TP75密级公开西安电子科技大学硕士学位论文基于正交学习差分进化算法的遥感图像配准方法研究作者姓名：范霞妃一级学科：电子科学与技术二级学科：电路与系统学位类别：工学硕士指导教师姓名、职称：马文萍副教授提交日期：2014年11月TheResearchofRemoteSensingImageRegis

2、trationMethodBasedonOrthogonalLearningDifferentialEvolutionAlgorithmAthesissubmittedtoXIDIANUNIVERSITYinpartialfulfillmentoftherequirementsforthedegreeofMasterinElectronicScienceandTechnologyByFanxiafeiSupervisor:Prof.MawenpingNovember2014西安电子科技大学学位论文独创性（或创新性）声明

3、秉承学校严谨的学风和优良的科学道德，本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢中所罗列的内容以外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果；也不包含为获得西安电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。学位论文若有不实之处，本人承担一切法律责任。本人签名：日期：西安电子科技大学关于论文使用授权的说明本人完全了解西安电子科技大学有关保留和使用学位论文的规定，即：研

4、究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属于西安电子科技大学。学校有权保留送交论文的复印件，允许查阅、借阅论文；学校可以公布论文的全部或部分内容，允许采用影印、缩印或其它复制手段保存论文。同时本人保证，获得学位后结合学位论文研究成果撰写的文章，署名单位为西安电子科技大学。保密的学位论文在年解密后适用本授权书。本人签名：导师签名：日期：日期：摘要摘要图像配准技术是图像处理的关键技术之一。图像配准的过程是将不同条件下、不同时间或者不同传感器获得的两幅或者多幅图像进行匹配的过程。图像配准技术在许多领域都有广泛研究的价值，如

5、计算机图形学、地理探测和摄影测量和材料力学等。由于遥感图像自身的多样性以及从不同传感器获得的图像之间往往存在畸变，因此对遥感图像的配准存在一定的困难。现如今，随着图像配准技术越来越深入的研究，人们对配准的精度也有了越来越高的要求。通过对现有的遥感图像配准技术的研究，以及对实验问题的分析，本文提出了以下两种有效的遥感图像配准方法：第一种方法是一种结合了基于灰度和基于特征的图像配准方法，这种方法克服了现有的基于特征和基于灰度的图像配准方法的不足。首先它提取两幅图像中的最相似图像块，然后利用Harris角点检测法提取最相似图

6、像块中的角点特征，接着利用角点特征对两幅图像的最相似图像块进行匹配，得到最优几何变换参数，最后根据所得到的几何变换参数对整幅图像进行配准。我们称这种方法为改进的基于互信息和Harris角点检测的图像配准方法。实验表明，本文提出的这种方法是一种有效的遥感图像配准方法。第二种方法是基于灰度的方法。基于灰度的方法通常需要对参考图像和待配准图像之间的相似度矩阵进行优化。正交学习(OL)能够构造出一个引导模型，引导算法更加有效地朝着最优解的方向进行搜索。差分进化算法(DE)是一种贪婪算法，由于它在解决遥感图像配准问题中表现出了优

7、越的性能。因此，本文提出了一种的基于正交学习差分进化算法(OLDE)的图像配准方法，这种方法充分利用正交学习的引导特性来引导差分进化算法朝着全局最优方向进行搜索。经过实验表明，本文提出的算法在遥感图像配准中表现出了比遗传算法(GA)、粒子群算法(PSO)和差分进化算法(DE)更加优越的性能，具有更强的鲁棒性。关键词：图像配准，Harris角点检测，正交学习差分进化算法，互信息论文类型：应用基础研究类I西安电子科技大学硕士学位论文IIABSTRACTABSTRACTImageregistrationisacritical

8、technologyinimageprocessing.Theaimofimageregistrationistomatchtheimageswhichareobtainedondifferentconditions,atdifferenttimeorfromdifferentsensors.Thetechnologyofimag