图像融合算法研究 - Chinese Virtual Observatory

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1、2014-11-291柳翠寅昆明理工大学多波段图像配准与融合柳翠寅多波段图像配准与融合21、低能见度近进着陆助视导航2、多波段图像配准3、多波段图像融合多波段图像配准多波段图像融合近进着陆助视导航柳翠寅多波段图像配准与融合3多波段图像配准多波段图像融合近进着陆助视导航低能见度下的综合助视导航民航飞行整个过程：起飞、爬升、复飞、巡航、航路下降、进近和着陆几个阶段。飞机事故高发阶段：进近后着陆最后8分钟。国际飞行安全基金会(FSF，FlightSafetyFoundation)：该基金会专门负责对进近着陆事故进行系统的分析与研究，并给出了世界商业客机运输飞行事故在各飞行阶段

2、的数据。柳翠寅多波段图像配准与融合4多波段图像配准多波段图像融合近进着陆助视导航FSF统计了波音公司从2001到2010的十年之间，世界商业飞行共发生重大航空事故87起，而在进近着陆阶段就有31起，占事故总数的36%。柳翠寅多波段图像配准与融合5多波段图像配准多波段图像融合近进着陆助视导航低能见度下的综合助视导航平视指引系统(Head-upGuidanceSystem，HGS)重要飞行数据以图形符号的方式在座舱前方的HUD（Head-upDisplay）上显示。增强视觉系统(EnhancedFlightVisionSystem，EFVS)机载红外设备或雷达，获得外部环境

3、图像信息，扩展飞行人员视场，增强飞行员对飞行状态的感知能力；合成视觉系统(SyntheticVisionSystem，SVS)通过三维图像大场景绘制来解决这一问题。存储飞行降落场景的三维地形数据，根据飞行时的相关飞行导航数据，确定飞机所在三维空间中的位置，以该位置为视点生成着生成着陆的三维场景。柳翠寅多波段图像配准与融合6多波段图像配准多波段图像融合近进着陆助视导航柳翠寅多波段图像配准与融合7多波段图像配准多波段图像融合近进着陆助视导航综合助视导航系统框架柳翠寅多波段图像配准与融合8多波段图像配准多波段图像融合近进着陆助视导航柳翠寅多波段图像配准与融合9多波段图像配准多

4、波段图像融合近进着陆助视导航待配准图像间变换模型：:为二维空间位置变换函数.基于灰度信息的图像配准方法：Step1：选定配准的几何变换数学模型，设定两幅图像达到配准的相似度量函数；Step2：设定初始变换几何参数，选用有效的优化搜索算法，搜索使相似度函数值达到最大时的几何参数。对该算法改进：相似度量函数（SSDA,CC,MI）。特点与应用范围：简单易于实现，计算量大耗时长，主要在于医学图像.柳翠寅多波段图像配准与融合10传统配准方法多波段图像配准多波段图像融合近进着陆助视导航柳翠寅多波段图像配准与融合11传统配准方法变换域的图像配准(Fourier-Mellin变换)F

5、ourie2Mellin变换位移：对待配准图像，Fourie与对极数变换多波段图像配准多波段图像融合近进着陆助视导航柳翠寅多波段图像配准与融合12传统配准方法基于特征点检测的图像配准角点检测Harris角点每个像素的响应值多波段图像配准多波段图像融合近进着陆助视导航柳翠寅多波段图像配准与融合13传统配准方法斑点检测Sift斑点1.检测尺度空间的极值点。2.抽取稳定的关键点。去除极值不稳定的点和边缘点3.为每个关键点指定一个或者多个方向。4.生成特征点描述子使用16*16的像素区域，并且邻域划分为4*4个子区域。每个子区域生成一个描述子，一个描述子中涉及8个方向。所以每个

6、关键点有4*4*8=128维。(26)多波段图像配准多波段图像融合近进着陆助视导航柳翠寅多波段图像配准与融合14传统配准方法Harris角点检测结果Sift斑点检测结果多波段图像配准多波段图像融合近进着陆助视导航柳翠寅多波段图像配准与融合15基于直线特征的红外与可见光图像配准直线的数学模型：改写为向量积的形式多波段图像配准多波段图像融合近进着陆助视导航柳翠寅多波段图像配准与融合16基于直线特征的红外与可见光图像配准算法直线段的检测步骤1：首先对航拍的机场降落的红外图像与可见光图像进行小尺度的高斯滤波；步骤2：对经过滤波处理后的红外与可见光图像进行边缘检测。采用启发式搜索

7、连接，从检测的边缘结果中筛选出直线模型。检测后得到过多的直线段，为减小匹配范围，可删除多余过短的直线段。直线特征描述直线段邻域特征描述：直线的特征向量：多波段图像配准多波段图像融合近进着陆助视导航柳翠寅多波段图像配准与融合17基于直线特征的红外与可见光图像配准算法可见光与红外图像直线段检测线段筛选实验结果可见光与红外图像直线段检测并延长多波段图像配准多波段图像融合近进着陆助视导航柳翠寅多波段图像配准与融合18基于直线特征的红外与可见光图像配准算法直线配准与结构点精配准(1)直线配准首先采用直线特征向量进行直线对的粗匹配。对待配准直线定义匹