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sar影像与光学影像的高斯伽玛型边缘强度特征匹配法

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测绘学报 2016年第3期45卷 318-325页

作者：陈敏朱庆朱军徐柱黄澜心西南交通大学地球科学与环境工程学院四川成都611756 四川省应急测绘与防灾减灾工程技术研究中心四川成都610041 教育部轨道交通安全协同创新中心四川成都610031 高速铁路运营安全空间信息技术国家地方联合工程实验室四川成都610031

提出了一种基于影像边缘强度图描述的sar影像与光学影像匹配方法。首先对影像进行粗纠正,消除影像之间的尺度和旋转变化;其次,改进相位一致性特征检测方法,提取对影像相干斑噪声稳健的特征点;然后基于高斯伽玛型双边窗口比值算子计算影... 详细信息

提出了一种基于影像边缘强度图描述的sar影像与光学影像匹配方法。首先对影像进行粗纠正,消除影像之间的尺度和旋转变化;其次,改进相位一致性特征检测方法,提取对影像相干斑噪声稳健的特征点;然后基于高斯伽玛型双边窗口比值算子计算影像边缘强度图,在此基础上构造不变特征描述符;最后联合几何约束条件,实现sar影像与光学影像匹配。试验结果证明,与现有方法相比,本文方法能够大幅提高sar影像与光学影像匹配结果中的正确匹配特征数量以及影像配准精度。

关键词： sar影像影像匹配相位一致性高斯伽玛型边缘强度图

sar影像和光学影像梯度方向加权的快速匹配方法

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测绘学报 2021年第10期50卷 1390-1403页

作者：樊仲藜张力王庆栋刘思婷叶沅鑫中国测绘科学研究院北京100039 兰州交通大学测绘与地理信息学院甘肃兰州730070 西南交通大学地球科学与环境工程学院四川成都611756

针对sar影像与光学影像之间存在显著的非线性灰度差异导致影像匹配困难的问题,本文提出了一种基于影像结构特性的快速匹配方法(sar-to-optical fast matching algorithm,SOFM)。传统基于影像灰度的匹配方法一般难以抵抗影像间的非线性... 详细信息

针对sar影像与光学影像之间存在显著的非线性灰度差异导致影像匹配困难的问题,本文提出了一种基于影像结构特性的快速匹配方法(sar-to-optical fast matching algorithm,SOFM)。传统基于影像灰度的匹配方法一般难以抵抗影像间的非线性灰度差异,而影像中的几何结构和形状特征在不同类型的影像之间较为稳定,因此本文综合利用影像的梯度幅值和梯度方向信息构建出一种能够有效表达影像结构的特征描述符—角度加权方向梯度(angular weighted orientated gradients,AWOG),随后基于模板匹配的策略,选择描述符之间的差值的平方和(sum of squared difference,SSD)建立用于匹配的相似性测度,并给出了在频率域中表达的影像匹配函数。基于SOFM方法建立了一套完整的影像匹配流程,随后选择多组影像进行匹配试验,结果表明,本文方法能够有效抵抗sar影像与光学影像之间的非线性灰度差异,并且在匹配性能和匹配精度等方面都优于经典的基于影像灰度的匹配方法以及其他基于影像结构特性的匹配方法。

关键词： sar影像光学影像结构特性影像梯度模板匹配

基于人工免疫算法的光学影像与sar影像配准方法

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同济大学学报（自然科学版） 2015年第10期43卷 1588-1593页

作者：冯甜甜艾翠芳王建梅张绍明同济大学测绘与地理信息学院上海200092

提出了一种基于人工免疫算法的光学影像和sar影像配准方法,该方法从影像上的面状地物入手,仅从识别性较好的光学影像上提取面状地物,先随机给定一组配准参数,将光学影像上面状地物的坐标经仿射变换获得新的坐标,以转换后新坐标在sar影... 详细信息

提出了一种基于人工免疫算法的光学影像和sar影像配准方法,该方法从影像上的面状地物入手,仅从识别性较好的光学影像上提取面状地物,先随机给定一组配准参数,将光学影像上面状地物的坐标经仿射变换获得新的坐标,以转换后新坐标在sar影像上对应区域的均质性为评价标准,并利用人工免疫算法对配准参数进行优化,从而得到影像配准结果.最后,利用WorldView-2和RadarSat-2影像的配准实验验证该方法的有效性,结果表明该方法配准精度可优于2像素.

关键词：光学影像 sar影像影像配准人工免疫算法

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基于对称网络的光学和sar影像变化检测

遥感学报 2024年第6期28卷 1560-1575页

作者：汤玉奇林泽锋韩特杨欣邹滨冯徽徽中南大学有色金属成矿预测与地质环境监测教育部重点实验室长沙410083 中南大学地球科学与信息物理学院长沙410083

相比同源影像,光学影像和合成孔径雷达sar(Synthetic Aperture Radar)影像变化检测具有充分利用不同类型数据之间的互补信息、发挥其各自优势的优点,已成为遥感领域的研究热点,在应急灾害监测等方面具有广阔的应用前景。然而,光学影像和... 详细信息

相比同源影像,光学影像和合成孔径雷达sar(Synthetic Aperture Radar)影像变化检测具有充分利用不同类型数据之间的互补信息、发挥其各自优势的优点,已成为遥感领域的研究热点,在应急灾害监测等方面具有广阔的应用前景。然而,光学影像和sar影像的成像特征差异导致无法直接对比双时相影像提取变化信息,现有光学影像和sar影像变化检测方法对特征空间统一的精度与效率不高。对此,本文认为光学影像和sar影像间的差异主要由成像特征差异导致,因此可以通过特征空间变换,将影像映射到同一特征空间进行比较。由此提出了一种新的对称网络结构,通过基于相似性度量的网络初始化及优化,将光学影像和sar影像映射到近似的特征空间中进行比较并提取变化信息。首先度量对称网络提取的多组特征之间的相似性,利用相似性最大特征组对应的网络权重实现网络初始化,引导光学影像和sar影像特征映射。然后通过相似性优化学习将光学影像和sar影像映射到同一特征空间进行直接对比,并对多时相特征变化向量进行聚类分析以区分变化类型。本文利用3组光学影像和sar影像数据集(Google Earth影像、Landsat 8影像和哨兵1号影像)的实验结果表明:相对于现有方法,本文方法的卡帕系数KC(Kappa Coefficient)至少提高了4.02%,且运行时间至少降低了30.79%,有效提高了光学影像和sar影像变化检测的精度与效率。

关键词：遥感光学影像 sar影像变化检测对称网络特征提取空间映射相似性度量变化类型

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复杂背景下轻量级sar影像船舶检测方法

地球信息科学学报 2024年第11期26卷 2612-2625页

作者：高定李明范大昭董杨李志新王刃中国人民解放军战略支援部队信息工程大学郑州450001 山东五征集团日照262300

合成孔径雷达(sar)影像船舶检测在海上监视、海上贸易和海上救援等领域有着广泛的实际应用价值,随着星上在轨自主处理发展的需求,对星上sar影像船舶在轨实时检测提出了更高的要求。因此针对当前卫星硬件资源有限、sar影像船舶目标特征... 详细信息

合成孔径雷达(sar)影像船舶检测在海上监视、海上贸易和海上救援等领域有着广泛的实际应用价值,随着星上在轨自主处理发展的需求,对星上sar影像船舶在轨实时检测提出了更高的要求。因此针对当前卫星硬件资源有限、sar影像船舶目标特征尺度多样化、易受噪声干扰等问题,本文提出了一种复杂背景下轻量级sar影像船舶检测算法。首先,采用FasterNet结合注意力机制提取目标的高低级特征;其次,为解决目标多尺度问题,构建了一种特征增强模块(FEM),在增加感受野的同时,提高了目标检测能力;然后,构造结合特征增强的多尺度特征融合结构,将主干网络提取的多尺度特征进行增强和融合,加强不同层级特征联系的同时获取目标多尺度的上下文信息,并在输出特征图中进行sar影像船舶检测;最后,在SSDD、HRSID以及二者合并的数据集上,将本文方法与主流算法进行对比实验。实验结果表明,本文方法平均准确率分别为98.6%、92.3%和93.0%,召回率分别为95.10%、85.10%和86.8%,模型尺寸和参数量仅为8.8 MB和4.2 M,均明显优于其他方法,并且查准率和检测速率也具有很大的优势,有利于迁移到实际的应用中。

关键词：星上处理 sar影像轻量级尺度多样化多尺度特征融合特征增强

几何约束和改进SIFT的sar影像和光学影像自动配准方法

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测绘学报 2012年第4期41卷 570-576页

作者：岳春宇江万寿武汉大学测绘遥感信息工程国家重点实验室湖北武汉430079

提出一种基于几何约束和改进SIFT的sar影像和光学影像自动配准方法。首先根据影像间的几何关系进行影像粗纠正,消除影像间旋转和分辨率差异;然后基于主方向改进的SIFT特征提取方法提取SIFT特征并利用其结构性信息引入结构相似性指数(SS... 详细信息

提出一种基于几何约束和改进SIFT的sar影像和光学影像自动配准方法。首先根据影像间的几何关系进行影像粗纠正,消除影像间旋转和分辨率差异;然后基于主方向改进的SIFT特征提取方法提取SIFT特征并利用其结构性信息引入结构相似性指数(SSIM)作为相似性测度获得初始匹配,经过视差空间和角度特征空间聚类优化得到稳定同名匹配;最后由随机抽样一致性算法(RANSAC)根据透视变换模型精化匹配结果获取变换模型参数。整个配准过程自动完成。本方法适用于差异较大的sar影像与光学影像之间配准。

关键词： sar影像光学影像几何约束尺度不变特征影像自动配准结构相似性指数

基于变分法与Markov随机场模糊局部信息聚类法的sar影像变化检测

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武汉大学学报（信息科学版） 2021年第6期46卷 844-851页

作者：王昶张永生王旭辽宁科技大学土木工程学院辽宁鞍山114051 信息工程大学地理空间信息学院河南郑州450001 辽宁生态工程职业学院林学院辽宁沈阳110101

为了提高合成孔径雷达(synthetic aperture radar,sar)影像变化检测的精度,提出一种基于变分法与马尔可夫随机场模糊局部信息聚类(Markov random field fuzzy local information C-means clustering,MRFFLICM)的sar影像变化检测方法。首先融合对数比影像和对数均值比影像来构建差异影像;然后采用变分去噪模型去除差异影像的噪声;最后利用马尔可夫随机场将空间邻域信息引入到模糊局部信息C均值聚类算法中,提高聚类的性能。对两组不同时相真实sar影像数据进行对比实验,结果表明,提出的变分去噪方法能够避免去除微小变化区域,有效抑制sar影像的斑点噪声,同时MRFFLICM方法可以有效提高变化检测的精度,提升了变化检测方法的适应性。

关键词：变分法马尔可夫随机场模糊局部聚类方法 sar影像变化检测

用于高分辨率sar影像建筑物提取的对象级高亮特征描述方法

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武汉大学学报（信息科学版） 2014年第2期39卷 220-224页

作者：呙维胡涛廖明生陈呈辉武汉大学测绘遥感信息工程国家重点实验室湖北武汉430079

合成孔径雷达(synthetic aperture radar,sar)影像分辨率的不断提高为建筑物提取提供了有效的数据支持,而传统像素级方法,提取建筑物的效果较差,精度较低。通过分形网络演化分割算法(fractal net evolution approach,FNEA)获取分析单元... 详细信息

合成孔径雷达(synthetic aperture radar,sar)影像分辨率的不断提高为建筑物提取提供了有效的数据支持,而传统像素级方法,提取建筑物的效果较差,精度较低。通过分形网络演化分割算法(fractal net evolution approach,FNEA)获取分析单元,利用对象级分析单元与邻近环境之间的上下文特征,提出了高亮邻接强度特征(highlight adjacent intensity,HAI)与亮点散射密度特征(shining point distribute density,SDD)的概念,然后结合上述两种特征进行对象级建筑物的提取。最后通过几组实验验证了基于面向对象特征方法比面向像素特征方法对高分辨率sar建筑物提取具有更好的效果、更高的精度。

关键词：对象级高分辨率 sar影像建筑物提取叠掩中图法

一种基于均值比率和最佳熵的sar影像边缘检测方法

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武汉大学学报（信息科学版） 2007年第6期32卷 494-497页

作者：刘俊怡李德仁李微梅新武汉大学遥感信息工程学院武汉市珞喻路129号430079 武汉大学测绘遥感信息工程国家重点实验室武汉市珞喻路129号430079 中国科学院遥感应用研究所北京市大屯路9718信箱100101

针对比率边缘检测算子提出了一种自动确定阈值的方法,该方法引入最佳熵的理论到sar边缘检测中,把基于比率的边缘检测均值比率影像分割成边缘和非边缘两类。此方法执行起来简单、快速,无需人工干预,能避免人为因素的影响。

关键词： sar影像边缘检测自动阈值均值比率最佳熵