第 卷第 期
智能系统学报
Ｖｏｌ
年 月
ＣＡＡＩ Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓ ｏｎ Ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ Ｓｙｓｔｅｍｓ
Ａｕｇ
ＤＯＩｊｉｓｓｎ
网络出版地址ｈｔｔｐｗｗｗｃｎｋｉｎｅｔ ｋｃｍｓｄｅｔａｉｌＴＰｈｔｍｌ
一 种 ＳＡＲ 图 像 稳 健 特 征 点 提 取 方 法
许可乐唐涛蒋咏梅
国防科技大学 电子科学与工程学院湖南 长沙
摘 要针对合成孔径雷达ＳＡＲ图像自动配准问题 提出了一种新的 ＳＡＲ图像特征点提取方法 先对 ＳＡＲ 图像灰
度值进行对数变换处理将乘性噪声转化为加性噪声然后利用 Ｇａｂｏｒ 滤波器取代高斯滤波器建立尺度空间使 ＳＡＲ
图像在低尺度仍较好地保留细节增加了提取特征点数目并设置了对比度双门限有效地抑制了伪特征点从而提
高 ＳＡＲ 图像配准的精度和速度实验结果表明ＳＡＲ 图像稳健特征点提取方法是有效的
关键词ＳＡＲ图像配准特征提取ＳＩＦＴＧａｂｏｒ滤波器
中图分类号 ＴＰ 文献标志码Ａ文章编号
中文引用格式许可乐 唐涛蒋咏梅一种新的 ＳＡＲ 图像稳健特征点提取方法 Ｊ 智能系统学报
英文引用格式ＸＵ Ｋｅｌｅ ＴＡＮＧ Ｔａｏ ＪＩ ＡＮＧ ＹｏｎｇｍｅｉＡ ｓｔａｂｌｅ ｆｅａｔｕｒｅ ｐｏｉｎｔ ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ ａｐｐｒｏａｃｈ ｆｏｒ ＳＡＲ ｉｍａｇｅ ｒｅｇｉｓｔｒａｔｉｏｎ Ｊ
ＣＡＡ Ｉ Ｔｒａｎｓａｃｔｉ ｏｎｓ ｏｎ Ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ Ｓｙｓｔｅｍｓ
Ａ ｓｔａｂｌｅ ｆｅａｔｕｒｅ ｐｏｉｎｔ ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ ａｐ ｐｒｏａ ｃｈ ｆｏｒ
ＳＡＲ ｉｍａｇｅ ｒｅｇｉｓｔｒａｔｉｏｎ
ＸＵ Ｋｅｌｅ ＴＡＮＧ Ｔａｏ ＪＩＡＮＧ Ｙｏｎｇｍｅｉ
Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ ＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＮａｔｉｏｎａｌ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｄｅｆｅｎｓｅ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｃｈａｎｇｓｈａ Ｃｈｉｎａ
ＡｂｓｔｒａｃｔＦｏｒ ｔｈｅ ａｕｔｏｍａｔｉｃ ｒｅｇｉｓｔｒａｔｉｏｎ ｏｆ ａ ｓｙｎｔｈｅｔｉｃ ａｐｅｒｔｕｒｅ ｒａｄａｒＳＡＲ ｉｍａｇｅ ｗｅ ｐｒｏｐｏｓｅ ａ ｆｅａｔｕｒｅ ｐｏｉｎｔ ｅｘ
ｔｒａｃｔｉｏｎ ａｐｐｒｏａｃｈＦｉｒｓｔ ｂｙ ｅｘａｍｉｎｉｎｇ ｔｈｅ ｌｏｇａｒｉｔｈｍｉｃ ｔｒａｎｓｆｏｒｍ ｆｏｒ ｔｈｅ ｇｒｅｙ ｌｅｖｅｌ ｏｆ ｔｈｅ ＳＡＲ ｉｍａｇｅ ｉｔ ｗａｓ ｄｉｓｃｏｖ
ｅｒｅｄ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｍｕｌｔｉｐｌｉｃａｔｉｖｅ ｎｏｉｓｅ ｃａｎ ｂｅ ｔｒａｎｓｆｏｒｍｅｄ ｉｎｔｏ ｔｈｅ ａｄｄｉｔｉｏｎａｌ ｎｏｉｓｅＴｈｅｎ ｔｈｅ ｓｃａｌｅ ｓｐａｃｅ ｏｆ ｔｈｅ ｉｍａｇｅ ｗａｓ
ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｅｄ ｂｙ ｓｕｂｓｔｉｔｕｔｉｎｇ ｍｕｌｔｉｓｃａｌｅ Ｇａｂｏｒ ｆｉｌｔｅｒ ｆｏｒ Ｇａｕｓｓｉａｎ ｆｉｌｔｅｒ ｗｈｉｃｈ ｒｅｖｅａｌｓ ｔｈｅ ＳＡＲ ｉｍａｇｅ ｓｔｉｌｌ ｈａｓ ｄｅｔａｉｌｓ
ｂｅｔｔｅｒ ｉｎ ａ ｌｏｗ ｓｃａｌｅ ａｎｄ ｉｎｃｒｅａｓｅｓ ｔｈｅ ｎｕｍｂｅｒ ｏｆ ｅｘｔｒａｃｔｅｄ ｆｅａｔｕｒｅ ｐｏｉｎｔｓＦｕｒｔｈｅｒ ｔｈｅ ｄｏｕｂｌｅ ｔｈｒｅｓｈｏｌｄｓ ｆｏｒ ｃｏｎ
ｔｒａｓｔ ｒａｔｉｏ ａｒｅ ｓｅｔ ｕｐ ｔｏ ｄｉｓｃａｒｄ ｔｈｅ ｆａｌｓｅ ｆｅａｔｕｒｅ ｐｏｉｎｔ ｅｆｆｅｃｔｉｖｅｌｙ ｔｈｅｒｅｂｙ ｉｎｃｒｅａｓｉｎｇ ｔｈｅ ｐｒｅｃｉｓｉｏｎ ａｎｄ ｓｐｅｅｄ ｏｆ ＳＡＲ
ｉｍａｇｅ ｒｅｇｉｓｔｒａｔｉｏｎＴｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｏｆ ｔｈｅ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｓ ｄｅｍｏｎｓｔｒａｔｅ ｔｈｅ ａｐｐｌｉｃａｂｉｌｉｔｙ ｏｆ ａｐｐｒｏａｃｈ ｔｏ ｆｉｎｄ ｆｅａｔｕｒｅ ｐｏｉｎｔｓ ｆｏｒ
ｓｔａｂｌｅ ＳＡＲ ｉｍａｇｅ ｒｅｇｉｓｔｒａｔｉｏｎ
ＫｅｙｗｏｒｄｓＳＡＲ ｉｍａｇｅ ｒｅｇｉｓｔｒａｔｉｏｎ ｆｅａｔｕｒｅ ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ ＳＩＦＴ Ｇａｂｏｒ ｆｉｌｔｅｒ
收稿日期网络出版日期
通信作者许可乐Ｅｍａｉｌｘｕｋｅｌｅｌｅｃｏｍ
图像配准是指依据一些相似性度量决定图像
间的变换参数使从不同传感器不同视角不同时
间获取的同一场景的 幅或多幅图像变换到同一坐
标系并在像素层上得到最佳匹配的过程近年来
利用稳定的特征描述子匹配成为图像配准领域研究
的热点和难点之一特别是 Ｌｏｗｅ 利用尺度不变特征
转换ｓｃａｌｅｉｎｖａｒｉａｎｔ ｆｅａｔｕｒｅ ｔｒａｎｓｆｏｒｍ ＳＩＦＴ 方法提
取的图像特征被成功应用于光学图像配准领域并
得到广泛认可
合成孔径雷达 ｓｙｎｔｈｅｔｉｃ ａｐｅｒｔｕｒｅ ｒａｄａｒ ＳＡＲ
图像配准与光学图像的配准既有相通之处又有自
身的一些特点整体而言相对于光学图像ＳＡＲ 图
像中同名特征点的自动提取更加困难首先 由于
ＳＡＲ 图像的信噪比远低于光学图像导致 ＳＡＲ 图像
中的特征点自动提取存在困难特别是其固有的斑
点噪声严重影响特征点的提取性能冗余错误的伪
特征点的存在也严重影响了后续特征点的匹配工
作一旦特征点失配形成错误的同名点则图像配
准基本失效
另外由于待配准的 ＳＡＲ 图像往往
比较大如果直接应用 ＳＩＦＴ 方法提取 ＳＡＲ 图像的
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