[发明专利]基于结构条件互信息的SAR图像与可见光图像配准方法

说明书

本发明公开了一种基于结构条件互信息的SAR图像与可见光图像配准方法，主要解决现有技术不稳定且配准精度较低的问题，其实现如下：1)输入参考图像与待配准图像；2)分别计算参考图像与待配准图像的经过非局部均值滤波算法处理的相位一致性信息；3)用参考图像与待配准图像的相位一致性信息分别计算参考图像与待配准图像的相位一致性边缘强度图和方向图；4)根据相位一致性边缘强度图和方向图计算参考图像与待配准图像的结构条件互信息；5)在确定搜索空间下，记录结构条件互信息最大时所对应的变换参数；6)利用变换参数对待配准图像进行变换，得到配准结果。本发明配准稳定，且配准精度较高，可用于遥感图像融合与变化检测。

技术领域

本发明属于遥感图像处理技术领域，更进一步涉及一种SAR图像与可见光图像的配准方法，可用于遥感图像融合与变化检测。

背景技术

遥感图像配准是对不同时间、不同视场、不同成像模式的两幅或多幅图像进行空间几何变换，使得各个图像在几何上能够匹配对应起来。其主要目的是减少或消除参考图像与待配准图像之间的几何形变，在遥感图像融合等领域有着广泛的应用。

S.Suri等人在其发表的论文“Mutual-information-based registration ofTerraSAR-X and Ikonos imagery in urban areas”(《IEEE TRANSACTIONS ONGEOSCIENCE AND REMOTE SENSING》文章编号：0196-2892(2010)48-0939-10)利用直方图分割的方式提取图像中的部分信息用来计算互信息，在不影响配准精度的情况下，提高了大幅SAR图像与可见光图像配准速度，但是该方法对噪声较大，灰度差异较大的图像无法得到稳定的配准结果。

J.P.W.Pluim等人在其发表的论文“Image registration by maximization ofcombined mutual information and gradient information”(《IEEE TRANSACTIONS ONMEDICAL IMAGING》文章编号：0278-0062(2000)19-0809-05)提出了一种基于梯度互信息的图像配准方法，该方法将图像的梯度信息作为空间信息与互信息相结合，提高了图像配准的稳定性，但是由于梯度对图像噪声的敏感性，使得该方法主要针对质量较好的图像进行配准，对于涉及噪声较大的SAR图像配准则配准结果不稳定且精度较低，影响后续遥感图像融合或变化检测的效果。

发明内容

本发明的目的在于针对上述已有技术的不足，提出一种基于结构条件互信息的SAR图像与可见光图像配准方法，以提高配准的稳定性和精度，便于后续使用。

本发明的技术方案是：首先对参考图像与待配准图像计算相位一致性信息，并通过非局部均值滤波对其处理，利用滤波后的相位一致性信息计算得到参考图像与待配准图像的相位一致性边缘强度图与方向图；然后计算参考图像与待配准图像的结构条件互信息，选择搜索空间中最大条件互信息值所对应的变换参数，对待配准图像进行变换，得到配准结果。其实现步骤包括如下：

(1)输入可见光图像与SAR图像，并将可见光图像作为参考图像V，SAR图像作为待配准图像S；

(2)利用非局部均值滤波算法分别对参考图像V和待配准图像S的相位一致性信息进行滤波，得到滤波后的参考图像相位一致性信息C_V和待配准图像的相位一致性信息C_S；

(3)用参考图像V的相位一致性信息C_V计算参考图像的相位一致性边缘强度图E_V和方向图Φ_V；用待配准图像S的相位一致性信息C_S计算待配准图像的相位一致性边缘强度图E_S和方向图Φ_S；

(4)计算参考图像V与待配准图像S的结构条件互信息：