基于空间约束和结构特征的光学与SAR影像配准

作     者：王蒙蒙 叶沅鑫 朱柏 张过 WANG Mengmeng;YE Yuanxin;ZHU Bai;ZHANG Guo

作者机构：西南交通大学地球科学与环境工程学院四川成都611756 武汉大学测绘遥感信息工程国家重点实验室湖北武汉430079 

出 版 物：《武汉大学学报（信息科学版）》 (Geomatics and Information Science of Wuhan University)

年 卷 期：2022年第47卷第1期

页      面：141-148页

核心收录：

学科分类：083002[工学-环境工程] 0830[工学-环境科学与工程（可授工学、理学、农学学位）] 081802[工学-地球探测与信息技术] 08[工学] 0818[工学-地质资源与地质工程] 081602[工学-摄影测量与遥感] 0816[工学-测绘科学与技术] 

基　　金：国家自然科学基金(41971281) 

主　　题：合成孔径雷达影像 光学影像 空间几何约束 结构特征 影像配准 

摘      要：针对光学和合成孔径雷达(synthetic aperture radar, SAR)影像间的几何形变和辐射差异造成的配准困难问题,提出一种基于空间几何约束和结构特征的光学影像与SAR影像自动配准方法。首先,利用分块的Harris算子在输入影像上提取分布均匀的特征点,根据有理函数模型对输入影像进行局部几何纠正,实现输入影像与参考影像间的局部粗配准;其次,利用影像的方向梯度信息构建几何结构特征描述符,并将其转换到频率空间,以相位相关为相似性测度,采用模板匹配的策略进行同名点快速识别;再次,由最小二乘法根据影像间的空间几何约束关系进行误差剔除;最后,进行几何纠正实现影像间的精配准。通过利用多组国产高分辨率光学和SAR影像进行实验,实验结果表明,与传统配准方法相比,该方法具有更高的匹配速率与配准精度。