SIFT算法在雷达图像匹配中的应用.pdfVIP

第 8卷 第 4期 信 息 与 电 子 工 程 Vo1．8，No．4 2010年 8月 INFORMATION AND ELECTRONIC ENGINEERINC Aug．，2010 文章编号 ：1672-2892(2010)04．0388—05 SIFT算法在雷达图像匹配中的应用 吕文涛 ，吕高焕 (上海交通大学 空间信息技术研究中心，上海 200240) 摘 要：为了提高合成孔径雷达(SAR)图像 匹配的稳定性和可靠性，提出了一种基于 SIFT特征 的雷达 图像匹配方法。对不 同条件下的同源和非同源的 SAR 图像进行 了大量的实验，给出了初步 的匹配结果。实践证明，对于本文研究的数据源，该算法稳定可靠，有很好的有效性和鲁棒性。 关键词 ：SIFT特征 ；合成孔径雷达 图像 ；尺度空间；图像 匹配 中图分类号：TN957．52：TP751 文献标志码 ：A ApplicationofScaleInvariantFeatureTransform toSAR imagematching LV W en—tao．LV Gao—huan (ResearchCenterforSpatialInformationTechnology，ShanghaiJiaoTongUniversity，Shanghai200240，China) Abstract：InordertoimprovethestabilityandreliabilityofSyntheticApertureRadar(SAR)images matching，anew scenematchingalgorithm forSAR imagesbasedonScaleInvariantFeatureTransform (SIFT)featureswasproposed．Numerousexperimentswereconductedforhomologousandnon-homologous SAR imagesundervariousconditions，and the preliminary matching conclusionswere obtained．The experimentalresultsdemonstratesthattheproposedapproachisstable，reliable，effi cientandrobustfor thedatausedinthepaper． Keywords：ScaleIn,zariantFeatureTransform features；Synthetic ApertureRadarimages；scale space；imagematch 图像匹配[1指的是 2个不同的传感器对同一场景进行成像，对 2幅图像进行对准并确定两者相对位置。其 目 的是从 2幅图像中识别 同名点(共轭点)。图像匹配是计算机视觉领域 的经典问题，是近代信息处理领域的基本 和极其重要的技术。它的应用范围极为广泛，包括 ：导弹和无人飞行器的末制导，医疗诊断，图像检索和场景变 化检测等 。 目前SAR图像的匹配算法大多是基于区域来匹配，但 由于 SAR图像的相干斑噪声强烈，并且实时图与参考 图多为非同源图像 ，其灰度差异较大 ，完全采用灰度作为匹配基元很难完成正确匹配，而图像的特征在不同成像 环境下均表现出相似的性质，因此 ，基于特征的匹配方法对 SAR图像进行匹配是一个较好的选择。 SIFT[31特征是图像的局部特征，对旋转、尺度缩放 、亮度变化保持不变性，对视角变化、仿射变换、噪声也 保持一定程度的稳定性 ；SIFT特征具有非常好的独特性以及丰富的信息量 ，适用于 SAR图像的匹配。 本文采用 SIFT算法对同源和非同源的SAR图像进行匹配，给出了不同分辨力下的匹配实验结果 。 1 SIFT特征匹配算法 SIFT特征匹配算法 [4】主要