基于多尺度多方向Gabor模板的光学/SAR景象匹配

合成孔径雷达（SAR）成像制导通常采用光学基准图和SAR实时图 进行特征提取和景象匹配。提出了一种光学/SAR异类影像匹配方法,利用多尺度多方向Gabo r模板提取图像的Gabor特征后进行特征匹配,首先对SAR图像进行方向Frost滤波预处理,然 后分别计算光学图像和SAR图像的高斯梯度图像,再利用多尺度多方向二维Gabor滤波器模板 分别对两幅高斯梯度图像进行特征提取,最后对两组特征矩阵进行归一化互相关匹配。该方 法直接利用光学图像和SAR实时图进行景象匹配,实验表明,该异类影像匹配方法较其他传 统方法具有较高的鲁棒性和准确性。     

结合自适应阈值与Forstner的Harris角点匹配优化算法

针对传统Harris角点检测效率低、非极大值引起的伪角点多等问题,提出了一种自适应阈值和归一化互相关（NCC）与随机抽样一致算法（RANSAC）相结合的Harris图像匹配算法。首先,采用自适应方式抑制非极大值的方法对角点进行预筛选;其次,采用Forstner算子对角点进行二次筛选;接着采用归一化互相关匹配算法对检测的Harris角点进行粗匹配;最后采用随机抽样一致算法对图像进行精确匹配。实验结果证明改进的方法不仅缩短了角点检测和图像匹配时间,而且能有效提高图像的匹配精度。     

考虑空域分布多尺度信息熵的SAR图像模板匹配

图像的熵和多尺度熵仅考虑像素灰度分布而无视像素在空域分布的情况,基于此的图像匹配容易受噪声的影响而导致误配。为解决此问题,给出了一种空域分布多尺度信息熵（SDMSE）,将图像像素在空域的分布与灰度空间分布结合起来,对不同的行或列求多尺度信息熵。在合成孔径雷达（SAR）图像匹配时,对输入图像和基准子图（基准图中和输入图尺寸一样的子图）求SDMSE矩阵,并通过求两矩阵的相似性来度量匹配程度,相似性最大的位置对应匹配点。仿真结果表明,所提匹配算法相比基于熵和多尺度熵的SAR匹配算法有更优异的噪声适应性,匹配误差更小,但计算耗时较多。在如何减少计算时间方面也做了尝试,实验表明尺度个数减少可以大幅减少计算时间而抗噪声性能并没有明显降低。     

一种新的SAR图像分块匹配算法

当SAR图像噪声过强时,采用归一化积相关算法得到的相关面对比性较差,匹配结果 可靠性降低。为解决此问题,给出一种新的SAR图像分块匹配算法。该算法将实时图分块并 分别与基准图进行匹配,利用分块图像之间的相关性来找正确匹配点,增强了匹配结果的可 靠性。实验证实该算法在实时图有强噪声的情况下依然可以正确匹配。     

一种多视角自适应的模板匹配目标检测方法

基于灰度的模板匹配方法难以解决航空图像多视角变换问题,而基于特征点的模板匹配方法难以解决低分辨率小目标模板图像匹配不稳定的问题。为此,提出了一种基于变换矩阵空间优化搜索的模板匹配方法。首先将多视角下的投影变换空间进行离散化建模,利用归一化灰度的模板与实时图像,以投影后模板图像与实时图像之间的绝对误差和（SAD）建立优化模型;然后通过优化搜索算法寻找到模板图像与实时图像之间的最优变换矩阵,检测出实时图像中的包含的模板目标;最后针对搜索的时间复杂度较高问题设计了基于分支界限法的加速算法。利用公开数据集和实际图像进行仿真实验,结果表明所提的模板匹配方法相比传统特征匹配方法对于高斯噪声、高斯模糊和图像有损压缩等图像退化具有更好的适应性,在大视角差异和低分辨率条件下具有更低的投影误差和更高的稳定性,并解决了单模板多目标的匹配检测问题。     

基于分层策略的机器人视觉导航

本文针对机器人视觉导航系统中彩色图像匹配的特点,对序贯相似性检测算法进行了改进,引入自适应遗传算法,同时,采用了粗——精匹配相结合的分层搜索策略。改进后的算法,在不失匹配精度条件下,可提高图像匹配速度,从而满足机器人视觉导航的实时性要求,同时具有较好的鲁棒性。     

遥感图像的自动配准综述

遥感图像配准,是针对两幅或多幅图像重叠区存在几何畸变或空间坐标位置不一致而进行的最佳匹配处理过程。图像配准是图像镶嵌和图像融合中最为重要的步骤,也是图像处理的重要内容之一。1996年,微软研究院的Szeliski提出了一种2D空间八参数投影变换模型,采用Levenberg-Marquardt迭代非线性最小化方法 （简称L-M算法）求出图像间的几何变换参数来进行图像配准;张祖勋等利用多级影像概率松弛法有效地解决了不同时相、不同传感器获取的不同分辨率遥感影像之间的配准问题。无论采用何种方法配准，都需要大量的同名点。     

一种正前视宽扇区高分辨雷达扫描成像方法

合成孔径雷达（Synthetic Aperture Radar,SAR）只有照射到飞行方向左、右两侧的感兴趣成像区域时才能处理出高分辨率SAR图像,飞行方向正前方的成像区域就成为了SAR成像的固有盲区。三通道（和、方位差、俯仰差）毫米波单脉冲成像雷达能够实现对正前视场景的二维成像，获取单脉冲图像。提出对SAR/单脉冲图像进行图像配准和融合拼接的方法：首先利用多尺度多方向二维Gabor滤波器组分别对SAR/单脉冲图像进行特征提取，然后对两组特征矩阵进行归一化互相关匹配，对匹配好的图像进行像素级融合处理，得到完整的正前视宽扇区高分辨雷达图像。试验数据成像处理结果表明，所提复合成像算法能够对飞行正前方宽扇区范围内进行高分辨成像，有效解决了工程实际中碰到的正前视高分辨成像盲区的难题，对于前视雷达成像侦察、弹载雷达目标区域景象匹配、飞行器夜航、盲降等具有一定的工程实际意义。     

主动毫米波成像地海面目标识别方法

主动毫米波成像传感器为前下视对地成像,作为侧视SAR和前斜视SAR成像的补充,能够实现全方位观测覆盖,采用扫描方式实时获取飞行路径前方地物目标图像数据,在飞行器导航中具有重要应用前景。针对主动毫米波成像目标识别所面临的成像信噪比低、图像方位向分辨率低以及保障条件为异种传感器图像数据等难点,探讨了目标检测识别实时信息处理流程中的地面信息保障、匹配识别算法等若干关键技术和方法,结合目标背景特性,提出的结合特征检测的目标匹配识别定位方法,能满足低信噪比条件下的目标快速检测识别的要求。     

《电讯技术》专题资料《雷达探测技术》题要（七）

基于模拟退火算法的SAR图像复原（彭祥龙,张扬）． 根据吉布斯马尔可夫随机场模型和SAR图像斑点噪声的伽玛分布统计特性,应用模拟退火算法,实现雷达截面的全局优化伪似然估计。本文将新解4选1的方法从极化SAR图像推广到一般SAR图像;提出一种实用有效的图像特征检测法;说明了一阶模型和零阶模型之间的联系,并给出满意的处理结果。     

空间差异度量约束的图像修复

针对传统算法在图像修复时选取最佳块匹配准则的单一性和随机性的问题,提出了一种空间差异度量约束的图像修复方法。该算法利用等照度线确定待修复块的优先级,根据空间差异度量约束的最佳块匹配准则搜索与该待修复块最匹配的样本块,采用最佳匹配块的信息更新优先级最高的待修复块的信息以修复其缺失像素信息。实验结果表明,与传统算法相比,所提算法能有效提高图像修复的主客观质量,对三种类型的信息缺失均取得了较好的修复效果。     

一种SAR与可见光图像压缩感知融合增强方法

针对机载多传感器成像战场态势感知的问题，提出了一种合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar，SAR)与可见光图像压缩感知融合增强方法。该方法首先对SAR与可见光图像分别进行压缩感知测量，得到压缩测量值，然后通过基于局部权值的融合方法实现对压缩测量值的融合，再利用有序度最优分割法提取SAR图像的强散射目标，最后对融合测量值重建得到初步融合图像，初步融合图像通过目标对比度增强得到最终融合图像。对多组图像进行了仿真分析，视觉及数值结果表明该方法能显著增强融合图像的目标对比度，提升了图像纹理清晰度，较大程度降低了图像融合过程中的数据计算量。     

基于直线斜飞弹道的弹载SAR成像方案

针对弹载SAR成像实时性高、非匀直弹道下成像算法、运动补偿困难,难以工程实现 的现状,提出了一种末制导阶段在恒定高度采用直线斜飞弹道的SAR成像制导模式。详细分 析了该模式的工作过程、极坐标格式SAR聚束成像算法及直线斜飞弹道对制导性能产生的影 响。仿真结果表明,该模式在增加少量制导时间的代价下,借鉴机载聚束SAR成像算法即能 获得高质量的SAR图像,为SAR末制导的工程化提供了有益借鉴。     

基于空谱特性的高光谱图像压缩感知重构

针对现有的高光谱图像压缩感知重构算法对图像的空谱特性利用不够充分,导致重构图像质量不够高的问题,提出了一种高光谱图像变投影率分块压缩感知结合优化谱间预测重构方案。编码端以频段聚类方式将高光谱图像的所有频段分成参考频段和普通频段,对不同频段单独采用不同精度分块压缩感知以获取高光谱数据。在解码端,参考频段直接采用稀疏度自适应匹配追踪(SAMP)算法重构,对于普通频段,则设计了一种优化谱间预测结合SAMP算法的新模型进行重构：首先通过重构的参考频段双向预测普通频段,并对其进行压缩投影,然后计算预测前后普通频段投影值的残差,最后利用SAMP算法重构该残差,以此修正预测值。实验表明,相比同类算法,该算法充分考虑了高光谱图像的空谱特性,有效改善了重构图像质量,且编码复杂度低,易于硬件实现。     

一种融合地图与传感器信息的室内地图匹配新算法

基于粒子滤波技术,提出了融合地图信息与传感器信息的室内地图匹配算法,对于在室内定位中由状态空间模型描述的非线性系统,通过非参数化的蒙特卡洛(Monte Carlo)模拟方法来实现递推贝叶斯滤波,将室内地理信息数据、传感器信息、无线定位信息融入到粒子的权重值中,对观测值进行不断修正。实验证明,所提出的基于粒子滤波的地图匹配技术有效解决了由于无线定位结果穿墙、错定至隔壁房间而造成的用户体验差等问题,同时对室内定位结果进行了修正,提高了室内定位精度。     

协议分析在入侵检测系统中的应用

模式匹配是入侵检测系统中常用的方法,这种算法速度快、效率高。但是单独使用模式匹配方法来检测入侵还存在一些弊端。为此,给出了一种高效、可靠的检测方法,即结合使用协议分析与模式匹配的分析方法,同时给出一个例子来说明协议分析的实现过程。     

一种基于快速搜索的视频时域差错隐藏算法

为了克服视频传输中因传输差错引起的视频质量下降,提出一种基于快速搜索的边框匹配时域隐藏算法(CSBM)。该算法针对时域差错隐藏的运动矢量恢复问题,利用边框匹配算法改善被恢复的物体边缘模糊的情况;采用基于中心偏置的快速搜索样式得到最小边界匹配差值的候选运动矢量,减少了解码器差错恢复的计算复杂度。实验结果显示,针对不同性质的序列,该算法与边界匹配算法(SMA)、棱形搜索的边界匹配法(DSSM)等典型差错隐藏方法相比,平均搜索点数可减少12.5~19个点,亮度分量的峰值信噪比(PSNR)能改善0.93~1.55 dB,证明该算法能获得更好的差错隐藏效果,并减少了运算量。