基于相位一致性和SIFT的SAR图像配准方法

摘要

本发明公开了一种基于相位一致性和SIFT的SAR图像配准方法，主要解决了传统SIFT方法应用于合成孔径雷达SAR图像配准失效或精度较低的问题，本发明实现的步骤是：(1)输入两幅图像；(2)提取SIFT特征；(3)筛选特征点；(4)滤除错误匹配点对；(5)获得几何形变参数；(6)得到配准结果。本发明与现有技术相比，改善了对错误匹配点的滤除能力，增强了对噪声的鲁棒性，从而提高了实测合成孔径雷达SAR图像配准的精度。

主权项

一种基于相位一致性和SIFT的SAR图像配准方法，包括如下步骤：(1)输入两幅图像：任选一幅作为参考图像，将另一幅作为待配准图像；(2)提取SIFT特征：(2a)生成参考图像和待配准图像的高斯差分尺度空间图像；(2b)提取参考图像和待配准图像的特征点；(2c)生成参考图像和待配准图像的特征点描述符；(3)筛选特征点：(3a)按照下式，计算高斯差分尺度空间图像像素点的相位一致性信息：其中，P表示高斯差分尺度空间图像像素点的相位一致性信息，Σ(·)表示求和操作，n表示对数加伯Gabor滤波器尺度的标记，W表示频率扩展的权重系数，A_n表示对数加伯Gabor滤波器在第n尺度下的幅值，Δφ_n表示对数加伯Gabor滤波器在第n尺度下的相位偏移，ε表示避免分母为零而引入的小数，T表示对数加伯Gabor滤波器的噪声能量，表示仅取正值的运算操作；(3b)特征点的相位一致性信息大于0.01时，则将该点作为候选特征点，滤除那些相位一致性小于0.01的特征点；(4)滤除错误匹配点对：(4a)采用双向匹配方法，滤除候选特征点中的错误特征点，得到参考图像和待配准图像的初始匹配点对集合；(4b)根据匹配点对间距离比值相近原则，滤除初始匹配点对集合中的错误匹配点对；(5)获得几何形变参数：采用最小二乘法，计算参考图像和待配准图像之间的仿射矩阵，得到待配准图像的几何形变参数；(6)得到配准结果：利用得到的几何形变参数，将待配准图像进行几何变换，得到配准结果。