基于空间结构约束的改进迭代最近点影像配准-论文.pdf

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1、第42卷第4期同济大学学报(自然科学版)VOI_42No．42014年4月J0URNALOFTONGJIUNIvERSITY(NATL『IscIENCE)Apr．2014文章编号：0253—374X(2014)04—0618—06基于空间结构约束的改进迭代最近点影像配准李爱霞Ⅲ，程效军，医盟，冯甜甜(1_同济大学测绘与地理信息学院，上海200092；2．浙江水利水电学院市政工程系，浙江杭州3100183．现代工程测量国家测绘地理信息局重点实验室，上海200092)摘要：提出了一种改进的基于空间结构约束的迭代最近点structure—basedalgorithms，

2、thesimilarityofspatialstructure(ICP)影像配准方法．该方法通过结合特征点的空间结构相containsnotonlyspatialdistanceofcorrespondingfeature似性和特征相似性获得特征点的匹配矩阵，其中特征相似性pointsbutdistanceofneighboringones．Andinmatching通过特征点的局部特征描述算子进行计算，空间相似性则通process，thematchingpairsaredeterminedbyabidirectional过特征点的空间位置进行计算．特征点之间的空

3、间结构相似matchingcriterionfromtheviewofreferenceandsensedimages．Experimentsonrealremotesensingimagesof性不仅包括了对应特征点之间的空间距离，还包含了特征点differentcharacteristicsshowthatthisalgorithmcanenhance到邻近特征点的空间距离．在匹配过程中，分别从参考影像registrationaccuracy．和待配准影像的角度出发，实现了匹配的对称性处理．通过对具有不同影像特征的真实遥感影像进行实验，结果表明该Keyword

4、s：imageregistration；iterativeclosestpoint(ICP)算法具有较高的配准精度．algoritl1m：spatialstructureconstraint；similaritymatrix关键词：影像配准；迭代最近点(ICP)配准方法；空间结构约束；相似性矩阵图像配准就是将不同时期、不同视点或不同传中图分类号：P237文献标志码：A感器获得的同一场景或者物体的两幅或多幅图像叠ModifiedICPImageRegistrationAlgorithm加起来的过程，其主要目的是消除或者减少参考图像与待配准图像之间由于成像条件不同所引

5、起的几BasedonSpatialStructureConstraint何变形，从而获得几何一致的两幅或者多幅图像．图LIAixia。，Ctt~GXiaojun。，lGUANZequnl，像配准是遥感影像应用和分析的基础，如图像拼接、超分辨率重建、变化检测等．因此，如何提高遥感影用Tiantian像的配准精度和可靠性是遥感影像配准的首要(1．CollegeofSurveyingandGeo—informatics，TongjiUniversity．Shanghai200092，China2．DepartmentofMunicipalEngineering，目的．Z

6、hejiangUniversityofWaterResourcesandElectricPower，Hangzhou目前，基于空间结构的影像配准是基于特征点310018，China；3．KeyLaboratoryofAdvancedEngineeringSurveying影像配准方法的研究热点．文献[1]利用特征点间的ofNationalAdministrationofSurveying，MappingandGeo—相对距离和角度作为特征点的结构描述减小了匹配information，Shanghai200092，China)的模糊性和错误匹配，实现了高分辨率影像的

7、匹配，Abstract：Amodifiediterativeclosestpoint(ICP)image但是并没有考虑具有较大缩放的影像匹配．文献E23registrationalgorithmbasedonspatialstructureconstraintis通过考虑空间结构的方向性实现了对具有较大变形proposedtoovercomethematchingambiguityofremote的影像匹配，但是算法的计算复杂度往往很高．文献sensingimageregistrationcausedbyoutliers．ThisalgorithmE3]通过判断特

8、征点邻域图