利用多特征融合匹配实现遥感图像多目标关联

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1、第25卷第3期信号处理Vo1．25．No．32009年3月SIGNALPROCESSINGMar．2009利用多特征融合匹配实现遥感图像多目标关联雷琳李智勇粟毅(国防科学技术大学电子科学与工程学院三系，湖南长沙410073)摘要：利用遥感图像进行目标监视需要将来自多时／多源图像的目标信息关联上。但遥感成像特点决定实现目标关联存在以下三个问题：一是观测时间间隔大使得目标状态特征估计偏差大；二是复杂的图像畸变使得目标图像特征提取不确定性加大；三是大的观测范围使得同时出现多个感兴趣目标，引发多目标对应关系的模糊性。在全局关联代价最优化框架下提

2、出一种目标状态特征匹配和目标图像特征匹配融合的关联算法，有效解决遥感图像中多个动目标关联这一复杂问题。关键词：遥感图像；目标关联；关联代价；特征融合；匹配中图分类号：TP751文献标识码：A文章编号：1003～0530(2009)03—0454—06ImageMultipleTargetsAssociationbyFeatureFusionMatchingLEILinLIZhi-yongSUYi(SchoolofElectronicScienceandEngineering，NationalUniv．ofDefenseTechnolog

3、y，Changsha410073，China)Abstract：Itisneededtoassociateatarget’Sinformationfrommulti—temporal／multi—sourcesimageswhenwesurveillancetargetsbyremotesensingimages．Butthecharacteristicsofremotesensingimagerycausefollowingthreeproblems．Thefirstisthatestimationofkinematicstateha

4、sgreatbiasduetolongobservationinterva1．Thesecondisthatimagefeaturehasmoreuncertaintyarisingfromtom—pleximagedistortion．Thethirdisthattherearemanyinterestingtargetsinthelargeobservationscope，resultinginillegiblecorrespon—deuceofmultipletargets．Undertheglobaloptimalassocia

5、tionframe，afusionassociationalgorithmcombiningtheresultsofkinematicfeaturematchingandimagefeaturematchingisproposed，whichcanresolvethemultipletargetsassociationprobleminremotesensingimagesavailably．Keywords：remotesensingimage；targetassociation；associationcost；featurefusi

6、on；matching有文献报导多源遥感图像中目标关联问题的解决方1引言法，可借鉴的方法主要来自视频跟踪范畴，主要类属如利用来源于多图像的目标特征进行融合识别能够下四类方法之一或对其进行综合：获得可信度更高、信息更完善的目标真实状态和细节，1)基于状态滤波的目标关联，如利用联合概率大大提高了在复杂背景和干扰存在的情况下目标识别数据关联(JPDA)、全局最近邻(GNN)、多假设跟踪的正确率⋯。基于多源遥感图像的海上船舶目标监视(MHT)等算法进行形心跟踪或特征点跟踪。此类方法就属于这种融合识别。由于遥感图像的观测时间间隔需要时间采集较密的

7、观测数据，且目标运动模型简单大，观测范围广，因此需要解决同时对多个运动目标进而易于估计。行检测及识别的难题。而其先决条件就是实现多个运2)基于目标图像特征的关联，如区域匹配、边缘匹动目标的关联，即将来自同一目标的信息对应上。配。此类方法需要图像中跟踪的目标单一，且运动较由于成像时间和环境不同，以及目标运动分布情为缓慢。况变幻莫测等因素的影响，使得目标信息提取具有不3)基于运动检测与分析的跟踪，如检测与跟踪同确定性，导致多目标关联关系变得模糊，很难判断相邻时实现的光流法、差分法，此类方法只在背景变化小、两幅图像中的目标信息是否源于同一个目

8、标。目前鲜噪声干扰极小等情况下适用。收稿13期：2007年8月3l13；修回日期：2007年l2月24日基金项目：“十一五”国防预研资助项目(513220206)第3期利用多特征融合匹配实现遥感图像多目标关