[发明专利]基于结构相似性快速鲁棒的可见光图像与SAR图像配准方法

权利要求书

1.一种基于结构相似性快速鲁棒的可见光图像与SAR图像配准方法，其特征在于包括以下步骤：

步骤1、使用有理多项式系数RPC模型对可见光图像与SAR图像进行粗配准；

步骤2、在可见光图像中使用改进的角点检测算法检测控制点，并选择出均匀分布的控制点；所述改进的角点检测算法的具体计算为：

首先将传统的Harris角点的变化函数做二阶泰勒展开，公式如下：

设α₁,α₂,α₃,α₄,α₅是矩阵M的5个特征值，且α₁最大，α₂次之，依次类推，则新的角点响应函数定义为：

其中，角点的响应值为角点幅值；

步骤3、对可见光图像中的控制点使用改进的方向Harris角点直方图HIOHC描述符在SAR图像中对应的搜索区域内匹配对应的控制点；所述HIOHC局部结构特征描述符的具体构造方法为：

(1)在图像中选择一个具有特定大小的窗口，再使用改进的角点检测算法计算窗口中每一个像素的角点幅值和方向；

(2)将窗口划分为相互重叠的块Block，每块包含m×m个单元格Cell，每个单元格由n×n个像素Pixel组成，对每个单元格中的每个像素进行单元格直方图累积；

(3)使用高斯函数对窗口中每一个像素的角点方向余量进行加权，方向余量是指该像素的角点方向离散化后的小数部分，并累加进其所在的单元格直方图；使用三线性插值法TIM对单元格直方图进行角点幅值加权，再对由单元格直方图构成的整体直方图进行L2范数标准化；

(4)收集所有单元格直方图构成一个行向量作为最终的HIOHC局部结构特征描述符；

步骤4、去除存在匹配错误的点对；

步骤5、使用已经匹配好的点对估计一个误差最小的几何变换模型；

步骤6、使用估计好的几何转换模型对参考图像进行精配准。

2.根据权利要求1所述的可见光图像与SAR图像配准方法，其特征在于：

步骤(1)中所述角点方向的具体计算方法为：使用构成角点的两条边的方向的均值作为角点的方向。

3.根据权利要求1所述的可见光图像与SAR图像配准方法，其特征在于：步骤4中去除存在匹配错误的点对的规则为：

使用夹角余弦CA作为相似性度量，计算不同点对的相似性，若搜索区域内存在两个或两个以上相同的最大相似性度量值，则删除该点对，若可见光图像中所有的控制点都匹配完毕则执行步骤5，否则，返回执行步骤3；

所述搜索区域是指在经过步骤1后，可见光图像和SAR图像基本对齐，可见光图像中的控制点在SAR图像中以相同坐标点为圆心半径为10的区域内，这个区域为搜索区域。

4.根据权利要求1所述的可见光图像与SAR图像配准方法，其特征在于：步骤5所述使用已经匹配好的点对估计一个误差最小的几何变换模型的具体方法为：

通过对点对使用最小二乘法LSM估计一个误差最小的仿射变换模型ATM，再使用该模型对感测图像进行坐标转换，最终得到配准结果。