多时相遥感图像配准实验报告

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5、重采样等方法对两幅不同时间采集的遥感图像进行几何校正处理，从而方便从配准图像中找到不同时相内发生变化的地物目标信息。2.实验原理图像的配准过程主要可以分为三个过程：控制点对选取（自动或手动）、坐标映射函数拟合、映射后像素重采样。1)控制点对选取对于图像匹配过程，首先要通过控制点对建立两幅图像间的坐标联系。控制点的选取有可分为自动和手动两种方式。对于自动选取，可以采用SIFT等算法实现；对于手动选取，需要实验人员通过目测观察的方法找到不同时相的遥感图像中的相同目标，这些控制点可以是建筑物的顶点、道路等的交叉点等或其他较容易分辨的位置。选出控制点后将这些点的坐标信息记录下来，值得注意的是所选控制

6、点的数量、分布情况以及精度会直接影响配准结果的精度和质量。2)图像几何校正图像的配准实质上就是通过图像的几何校正，将产生几何失真的图像转换为标准的数字图像。采用的方法就是通过一定的映射函数将原图像的像素坐标转换为标准图像中的坐标其中表示原图像中的像素坐标值，表示参考图像中的像素坐标值。映射函数的选择可以有多种形式，一般较为简单常用的是多项式函数，以二次多项式函数为例，映射函数的具体形式为其中，，分别表示二次多项式横纵坐标映射函数中对应项的系数，通过选定控制点，可以将这些系数项求解出来。假设在两幅图像中总共选择了n对控制点，根据n对控制点的坐标可以得到如下两个方程组，如果另，，，，那么上述两个

7、方程组的向量和矩阵形式便可以写作对于二次多项式来讲，每个方程组都有6个未知数，所以至少需要6对控制点才可以求解出各次项的系数，在实际实验中，为了使得到的模型更加准确，一般会选择多于6对的控制点进行计算，求解出最小二乘意义下最优系数和。此处的误差根据映射后的待配准像素坐标和参考像素坐标间差的绝对值求平均来计算，横纵坐标的误差计算公式分别为其中，表示向量或矩阵中所有元素的绝对值之和。在计算出多项式系数后便得到了图