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基于HJ-1A/B多光谱图像的波段配准方法研究

文献类型:学位论文

作者卢浩
学位类别硕士
答辩日期2012-05-24
授予单位中国科学院研究生院
授予地点北京
导师刘团结
关键词波段配准 多光谱图像 环境星 灰度互相关法 SIFT 相位相关法
学位专业信号与信息处理
中文摘要多光谱图像波段配准精度是多光谱影像数据的一项重要指标。多光谱传感器在卫星发射升空前均经过严格的光学配准,但由于卫星发射升空过程中的振动冲击、空间应力和太空热环境等因素的影响,传感器的内部参数会发生变化,并且不同波段图像间不可避免的存在色畸变差异,影响了多光谱图像的波段配准精度。因而需要基于多光谱图像,在地面数据处理阶段纠正波段配准误差。本文基于HJ-1A/B多光谱图像,开展了波段配准方法的研究。主要工作有以下几点:

1.        HJ-1A/B多光谱CCD相机的成像机理入手,分析了引起多光谱图像波段失配的物理成因,指出波段间存在非刚性的配准关系。在此基础上建立了优于仿射变换模型的高阶多项式波段配准模型。

2.        研究了三种亚像素级的图像匹配算法:灰度互相关函数内插法,SIFT方法,基于SVD的相位相关法。详细介绍了算法的基本原理和实现步骤,并给出了仿真实验结果。文中为了增强基于SVD的相位相关法的鲁棒性,引入了相位条纹滤波技术。

3.        基于QuickBird的全色影像,比较了灰度互相关函数内插法、SIFT方法和基于SVD的相位相关法在无噪声干扰和有噪声干扰情况下的匹配精度。分别基于QuickBird的多光谱影像数据和数码相机RGB彩色图像比较了三种方法应用于不同波段时的图像匹配精度。

4.        基于HJ-1A/B多光谱图像设计了波段配准实验方案。以蓝波段为参考波段,应用改进的基于SVD的相位相关法测量出波段间的配准关系,建立了高阶多项式波段配准模型。依据建立的波段配准模型,用立方卷积插值方法逐行地完成了波段配准。可见光波段的配准精度优于0.1像元,近红外波段的配准精度优于0.2像元。文中比较了线性模型与多项式模型的波段配准精度。

公开日期2012-06-07
源URL[http://159.226.65.12/handle/80137/9721]  
专题电子学研究所_空间信息处理与应用系统技术院重点实验室_空间信息处理与应用系统技术院重点实验室_学位论文
推荐引用方式
GB/T 7714
卢浩. 基于HJ-1A/B多光谱图像的波段配准方法研究[D]. 北京. 中国科学院研究生院. 2012.

入库方式: OAI收割

来源:电子学研究所

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