第36卷 第 9期
计算机仿真
2019年 9 月
文章编号 :1006-9348(2019)09-0300-04
基于优化导向滤波算法的遥感图像预处理仿真
么 鸿 原 ,林 雪 原 ,王 海 鹏 ,李 雪 腾
(海军航空大学,山 东 烟 台 264000)
摘要:针对无人机遥感影像拼接中因图像噪声大、光照差异大、视 野中景 物 存在 畸 变、图像 不清晰等因素影响而导致的图像
特征点提取数量少、特征点误匹配率高、拼接效果不理想甚至拼接错误等问题,提出了一种基于优化导向滤波算法的遥感图
像预处理算法。上述优化算法包括对原始图像的几何校正、辐射 校正 、噪声平滑与细节增强等步骤。在 仿 真 阶段,应用上述
算法对优化SIFT匹配算法进行改进后发现,改进后的匹配算法在特征提取数目上比起为原算法平均增加了约1 6 % ,且图像
细节明显增强。实验 表明,所提出的优化 算法 ,能够有效减小图像噪声、校正畸变、增强图像细节,使后续的配准拼接工作更
加高效准确。
关键 词 :无人机遥感图像;预处理;畸变校正;直方图匹配;导向滤波
中图分类号:TP391 文献标识码:B
Remote Sensing Image Preprocessing Simulation
Based on Optimized Oriented Filtering Algorithm
Y A O Ho n g- y ua n ,LIN X u e - y u a n , W A N G Hai-peng,LI Xue-teng
(Naval
Aviation
University
,
Yantai
Shandong
264000,
China
)
A B S T R A C T
:
For
the
remote
sensing
image
mosaic
of
U A V
,
due
to
large
image
noise
,
large
illumination
difference
,
distortion
of
the
scene
in
the
field
of
vie w
,
unclear
image
and
other
factors
,
the
num ber
of
image
feature
points
extrac
ted
is
small
,
the
mismatch
rate
of
feature
points
is
high
,
and
the
stitching
effect
is
not
ideal
for
even
splicing
errors
,
this
paper
proposes
a
remote
sensing
image
preprocessing
algorithm
based
on
optimized
steering
filtering
algorithm
.
Th e
optimization
algorithm
includes
geometric
correction
,
radiation
correction
,
noise
smoothing
and
detail
enhance
men t
in
the
original
image
.
In
the
stage
,
the
improved
algorithm
was
used
to
improve
the
optimized
SIF T
matching
al
gorithm
proposed
in
Reference
8.
It
is
found
that
the
improved
matching
algorithm
increases
the
num ber
of
feature
ex
traction
by
about
1 6 %
compared
with
the
original
algorithm
,
and
the
image
effect
is
obviously
enhanced
.
It
shows
that
the
optimization
algorithm
proposed
in
this
paper
can
effectively
reduce
image
noise
,
correct
distortion
,
enhance
im
age
details
,
and
ma k e
subsequent
registration
and
splicing
work
more
efficient
and
accurate
.
K E Y W O R D S
:
Sensing
image
mosaic
of
U A V
;
Preprocessing;Distortion
correction;Histogram
registration;Guided
fil
tering
i 引言
无人机 具 有体积 小 、时 效 性 强 、操 作 灵 活 、成 本 低 等 优
点 ,其航拍遥感 技 术 被广泛应用 于 灾 害监测、环境侦察等方
面〜3]。遥感图像预处理作为无人机 图像拼接的第 一环节,
其处理效果会直接影响到后续拼接的速度、配准准确度以及
图像拼接质量。
无人机在图像采集过程中无法避免的会因颠簸、抖动等
因素引起航拍图像的几何畸变;并且数码相机的成像过程也
基金 项目:国家自然科学基金(6 1 5 3 1 0 2 0 , 6 1 4 7 1 3 8 3 )
收稿 日期: 2 0 1 8 - 0 5 - 2 6 修 回 日期: 20丨 8 -0 6 -3 0
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有可能产生不同程度的几何畸变;以及受光照强度、烟 雾 、反
射等环境因素影响而产生的辐射畸变;这些畸变会直接影响
后续的特征点检测的准确度以及最后图像融合的质量,因此
在预处理过程中进行有效的几何校正和辐射校正极为重要。
同时,在任 何 图 像 采集过程中 ,噪 声干扰都是需要考虑的因
素 ,本文所提出的优化的导向滤波平滑算法[2]能够有效的去
除噪声并增强图像细节,为后续特征提取与配准打下良好的
基础。
在实验环 节,应用本文提出的遥感图像预处理算法对文
献 [8]所 提 出的 优 化
S I F T
匹配算法进行改进后发现,改进后
的算 法 比 起原来的算 法 ,在 特 征 提 取 数 目相 上平 均增 加了