4]S11、對遙感影像進行濾波,即使用S1所述2D-G油or的核函數(shù)h(X,y,日,0X,0y) 對輸入的高分遙感影像濾波,得到L(x,y,〇,,0m);
[0035]S12、根據(jù)Sll所述L(x,y,0,,0m),將輸入的高分遙感影像在特定尺度參數(shù)下每 個方向的結(jié)果相乘得到L(x,y,0 ,)。
[0036] 進一步地,S11所述濾波所使用的核函數(shù)是經(jīng)過優(yōu)化的核函數(shù)
優(yōu)化方式為;選擇一倍程的頻率間 距,根據(jù)參數(shù)估計方法最大限度降低特征的冗余信息,其中,0為尺度參數(shù),j為虛部。
[0037] 進一步地,S1所述的k= 1. 4。
[0038] 進一步地,S2所述構(gòu)建影像金字塔實現(xiàn)多尺度表達具體步驟如下:
[0039]S21、根據(jù)S1所述L(x,y,0,)建立A組影像金字塔,每組包含N層高分遙感影像, 所述N層影像包括m個中間層Ci和n個內(nèi)層d1,其中,m為不為零的自然數(shù),n為不為零的 自然數(shù),m=n且m<N,n<N,A為自然數(shù)且4《A《16,N為自然數(shù)且4《N《16;
[0040]S22、將SI所述0 ,上所有方向的響應值相乘作為S21所述影像金字塔的尺度參 數(shù)曰,對應組中的第一個內(nèi)層影像,上一內(nèi)層影像經(jīng)0. 5倍的下采樣可得到下一內(nèi)層影像, 將所述第一個內(nèi)層影像1. 5倍下采樣得到第一個中間層影像,上一個中間層影像經(jīng)0. 5倍 下采樣得到下一個中間層影像。
[0041]進一步地,S21 所述A= 4,N= 4,m=n= 2。
[0042]進一步地,S312 所述B= 9。
[0043] 進一步地,還包括對S322所述特征點進行校正,所述校正包括對S322所述特征點 的像素坐標進行校正和對S322所述特征點的連續(xù)尺度進行校正,其中,采用最小二乘法進 行二次函數(shù)擬合對像素坐標進行校正,采用擬合拋物線函數(shù)的方法對連續(xù)尺度進行校正。
[0044] 進一步地,S4所述確定主方向0的具體步驟如下;
[0045]S41、建立一個W特征點為圓屯、,半徑為r的圓形鄰域圖像塊,定義所述圖像塊的 矩特征為
其中P、q表示矩的階數(shù),取值為自然數(shù);
[0046]S42、得出S41所述圖像塊的0階矩
得出S41所述 圖像塊的一階矩
[0047]S43、得出S41所述圖像塊的質(zhì)屯
[0048]S44、根據(jù)S43所述質(zhì)屯、C確定S3所述特征點的主方向0 =arctanOi!。。mi。),所 述0為S3所述特征點與43所述質(zhì)屯、C的夾角。
[0049] 本發(fā)明的有益效果;
[0050] 本發(fā)明主要利用2D-G油or良好的頻率選擇性、方向選擇性和局部選擇性,并且能 夠精確地模擬人類的視覺皮層和視網(wǎng)膜的認知特點。在特征檢測的過程中,使用2D-Gabor 變換作為核函數(shù)建立影像的尺度空間,在多尺度下檢測FAST特征,使檢測到的影像的局部 特征除了具備準確的定位能力、高穩(wěn)定性和可重復性外,對亮度和尺度的變化還具有不變 性,通過設置合適的參數(shù)可W在時間域和頻率域中同時獲得最優(yōu)的性能。在特征描述的過 程中使用二進制的特征描述子,計算復雜度低并且占用內(nèi)存小,生成的特征描述符具有更 好的可區(qū)分能力,降低了特征匹配中錯誤匹配點對出現(xiàn)的概率。
【附圖說明】
[0051] 圖1為本發(fā)明的整體流程圖。
[0052] 圖2為本發(fā)明的特征點檢測示意圖。
[0053] 圖3為本發(fā)明的特征點描述子建立過程的采樣模式示意圖。
【具體實施方式】
[0054] 下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步說明:
[00巧]如圖1所示。
[0056] S1、使用2D-G油0生成遙感影像的尺度空間,所述2D-G油or的核函數(shù)是方向角 為0,頻率為w。的復正弦函數(shù)調(diào)制二維高斯函數(shù)h(x,y,0,O,,Oy),所述尺度空間為 L(x,y,0S),其中,h(x,y,白,0"0y) =g(x',y')exp|;231j(u〇x+V〇y)],
[0057]
(X,y)表示所述尺度空間的位置 信息,exp(*)表示W(wǎng)e為底的指數(shù)函數(shù),
[0058] X, =XCOS目 +ysi打目,y, = -xsi打目+ycos目,
[0059] 二維高斯函數(shù)
I。為g(X,y)在X方向 的標準差,Oy為g(x,y)在y方向的標準差,L(x,y,0,,0。)=I(x,y)*h(x,y,〇,,0。),I(x,y)表示輸入的高分遙感影像,0,表示所述核函數(shù)h(x,y,0,0 ,,Oy)的尺度參數(shù),〇s =〇iks-i,s為不為零的自然數(shù)且s《A,A為尺度的個數(shù),k= 1.4, 〇1為初始尺度,0m表 示復正弦函數(shù)調(diào)制二維高斯函數(shù)h(x,y,目,〇,,Oy)的調(diào)制方向,所述使用2D-G油or生成 遙感影像的尺度空間具體步驟如下:
[0060]S11、對遙感影像進行濾波,即使用核函數(shù)
對輸入的高分遙感影像濾波,得到L(x,y,〇,,目J,相當于使用不同尺度參數(shù)的2D-G油or核函數(shù)與圖像進行卷積平滑操作;
[0061]S12、根據(jù)S11所述L(x,y,0,,0m),將輸入的高分遙感影像在特定尺度參數(shù)下每 個方向的結(jié)果相乘得到L(x,y,0 ,);
[006引在對遙感影像進行濾波時候,參數(shù)W。、0、0濟0y的選取是關鍵,可W直觀地 表現(xiàn)遙感影像的視覺空間信息W及頻率、方向和帶寬信息的選擇,有助于對局部特征信息 的提取。而尺度參數(shù)的選擇直接決定了提取到的局部特征關鍵點的穩(wěn)定性和可靠性,當 尺度參數(shù)的動態(tài)范圍比較大時,算法的尺度適應性比較好,但是計算復雜度會增加,還會 出現(xiàn)冗余現(xiàn)象。為了降低計算復雜度和特征冗余,需要對h(x,y,0,Oy,Oy)進行優(yōu)化。 本發(fā)明在優(yōu)化中選擇了一倍程的頻率間距,并依據(jù)[Man化nathBS,MaWY."Texture featuresforbrowsingandretrievalofimagedata".PatternAnalysisandMachine Intelligence,I邸ETransactionson,1996,18(8) :837-842.]中提到的參數(shù)估計的方法 最大限度地降低特征的冗余信息得到h(x,y,0,0)。
[0063]S2、根據(jù)S1所述尺度空間構(gòu)建影像金字塔實現(xiàn)多尺度表達:
[0064]S21、根據(jù)S1所述L(x,y,0 ,)建立4組影像金字塔,每組包含4層高分遙感影像, 所述4層影像包括2個中間層Ci和2個內(nèi)層d
[0065]S22、將S1所述0 ,上所有方向的響應值相乘作為S21所述影像金字塔的尺度參 數(shù)曰,對應組中的第一個內(nèi)層影像,上一內(nèi)層影像經(jīng)0. 5倍的下采樣可得到下一內(nèi)層影像, 將所述第一個內(nèi)層影像1. 5倍下采樣得到第一個中間層影像,上一個中間層影像經(jīng)0. 5倍 下采樣得到下一個中間層影像;
[0066]S3、捜索FAST特征,確定特征點的位置和尺度信息,具體為;
[0067]S31、使用FAST算子對S2所述影像金字塔中的每一層的所有像素點進行檢測,得 到初步的特征點集,具體為:
[0068]S311、使用公式
對S2所述影像金字塔中的 每一層的像素進行分割測試(SegmentTest),所述分割測試在圓上進行,所述圓W中屯、像 素點P為圓屯、,所述圓半徑為3. 4個像元,所述圓周圍有16個像素,其中,X為圓上的像素 點,P-X表示相對中屯、像素點P的像素點X,Ip表示中屯、像素點P的像素值,I表示所 述圓上的像素值,t為經(jīng)驗闊值,d代表所述圓上與中屯、像素點相比灰度值低的像素點、S代 表所述圓上與中屯、像素點灰度相似的像素點、b代表所述圓上與中屯、像素點相比灰度值高 的像素點;
[0069]S312、統(tǒng)計S311所述d和b出現(xiàn)的次數(shù),若S311所述d和b中有一個出現(xiàn)的次數(shù) > 9,則S311所述衷屯、像素點P為候選的特征點;
[0070]S313、重復S311和S312,遍歷S2所述影像金字塔中的每一層的像素