[صفحه اصلی ]   [Archive] [ English ]  
:: صفحه اصلي :: درباره نشريه :: آخرين شماره :: تمام شماره‌ها :: جستجو :: ثبت نام :: ارسال مقاله :: تماس با ما ::
:: دوره 2، شماره 4 - ( 12-1393 ) ::
جلد 2 شماره 4 صفحات 53-75 برگشت به فهرست نسخه ها
ارائه یک الگوریتم خودکار مبتنی بر هیستوگرام زاویه‌ای به منظور ثبت هندسی تصاویر رادار با دریچه مصنوعی
رضا شاه حسینی*، مصطفی اسمعیلی، عبدارضا صفری، سعید همایونی، جلال امینی، حمید عزت آبادی پور
دانشگاه تهران
چکیده:   (3194 مشاهده)

ثبت هندسی تصاویر راداری و اپتیکی، از پیش­پردازش­های مهم در کاربردهای سنجش از دوری از جمله در روش‌های کشف تغییرات و پردازش­های مبتنی بر تولید اینترفروگرام محسوب می­شود. به علت سطح نویز بالای تصاویر راداری و نابستگی زمانی-مکانی شدید بین این تصاویر، ثبت هندسی این تصاویر نسبت به یکدیگر با مشکلات بیشتری همراه است. چراکه پیدا کردن عوارض مشابه در این نوع تصاویر به علت وجود سطح نویز بالا، به سختی قابل انجام است. روش­های غیر خودکار موجود فرآیندی زمان­بر بوده و در اکثر مواقع با شکست روبرو می‌شوند، چرا که اختلافات موجود بین دو سیستم تصویربرداری و تصاویر اخذ­ شده، باعث بروز اختلاف طیفی بین پیکسل‌های متناظر می‌شود. از طرفی دیگر استفاده از نقاط شبکه­ای به عنوان نقاط گره­ای در فرآیند ثبت هندسی تصاویر، قابلیت اطمینان این فرآیند را به شدت کاهش می‌دهد. این درحالیست که استفاده از نقاط گوشه در تصاویر رادار می­تواند این مسئله را حل کند. به همین علت، در این مقاله، الگوریتمی خودکار جهت ثبت هندسی تصاویر راداری با دریچه مصنوعی که در زمان، مکان، موقعیت و ارتفاع متفاوتی اخذ شده­اند، پیشنهاد و پیاده‌سازی شده­است. این روش از نقاط گوشه که بصورت خودکار از تصاویر اصلی و فرعی استخراج می­شوند، به‌عنوان نقاط گره­ای استفاده می‌کند و بر خلاف الگوریتم‌های مرسوم، به عمل تطابق نیاز ندارد. این الگوریتم بر روی سه مجموعه داده راداری با دریچه مصنوعی اعمال شد. مقادیر مجذور میانگین مربعات خطا روش پیشنهادی در فرآیند ثبت هندسی متقابل تصاویر راداری، برای مجموعه داده مربوط به ماهواره رادارست-2 از منطقه باتالای هندوستان، مجموعه داده مربوط به ماهواره رادارست-2 از منطقه سندای ژاپن و مجموعه داده مربوط به ماهواره تراسار-ایکس از منطقه سندای ژاپن بترتیب 0.29، 0.35 و 0.43 بدست آمد. آنالیز مقایسه­ای دقت روش پیشنهادی با روش مبتنی بر درون­یابی همگشت­مبنای درجه 3 نشان داد که روش پیشنهادی بترتیب برای مجموعه داده مربوط به ماهواره رادارست-2 از منطقه باتالای هندوستان، مجموعه داده مربوط به ماهواره رادارست-2 از منطقه سندای ژاپن و مجموعه داده مربوط به ماهواره تراسار-ایکس از منطقه سندای ژاپن، 5%، 5% و 9% دقت ثبت تغییرات را نسبت به روش مبتنی بر درون­یابی همگشت­مبنای درجه 3 بهبود بخشید. نتایج بدست آمده، نشان دهنده کارایی و دقت بالای الگوریتم پیشنهادی در سطح زیر پیکسل، در ثبت هندسی متقابل تصاویر راداری است. همچنین ثابت شد که الگوریتم پیشنهادی در مواردی که زاویه چرخش و مقیاس بین دو تصویر اصلی و فرعی، مقادیر بزرگی دارند، کارایی بالایی دارد.

متن کامل [PDF 1600 kb]   (1243 دریافت)    
نوع مطالعه: پژوهشي |
دریافت: 1394/9/15 | پذیرش: 1394/9/15 | انتشار: 1394/9/15
فهرست منابع
1. [1] S. Kumar, K. Arya, V. Rishiwal, and P. Joglekar, "Robust image registration technique for SAR images," in Industrial and Information Systems, First International Conference on, India, 2006, pp. 519–524. [DOI:10.1109/ICIIS.2006.365783]
2. [2] W. Sun, J. Song, X. Gu, and L. Zhang, "An improved InSAR image registration algorithm," in 2010 2nd International Conference on Industrial Mechatronics and Automation (ICIMA), Wuhan, China, 2010, vol. 2, pp. 522–525. [DOI:10.1109/ICINDMA.2010.5538256]
3. [3] B. Aiazzi, L. Alparone, S. Baronti, A. Garzelli, and C. Zoppetti, "Nonparametric Change Detection in Multitemporal SAR Images Based on Mean-Shift Clustering," IEEE Trans. Geosci. Remote Sens., vol. 51, no. 4, pp. 2022–2031, Apr. 2013. [DOI:10.1109/TGRS.2013.2238946]
4. [4] D. Danudirdjo and A. Hirose, "Local Subpixel Coregistration of Interferometric Synthetic Aperture Radar Images Based on Fractal Models," IEEE Trans. Geosci. Remote Sens., vol. 51, no. 7, pp. 4292–4301, Jul. 2013. [DOI:10.1109/TGRS.2012.2228488]
5. [5] I. M. Scott, T. F. Cootes, and C. J. Taylor, "Improving Appearance Model Matching Using Local Image Structure," in Information Processing in Medical Imaging, C. Taylor and J. A. Noble, Eds. Springer Berlin Heidelberg, 2003, pp. 258–269.
6. [6] F. Serafino, "SAR image coregistration based on isolated point scatterers," Geosci. Remote Sens. Lett. IEEE, vol. 3, no. 3, pp. 354–358, 2006. [DOI:10.1109/LGRS.2006.872399]
7. [7] N. Yague-Martinez, M. Eineder, R. Brcic, H. Breit, and T. Fritz, "TanDEM-X Mission: SAR Image Coregistration Aspects," in 2010 8th European Conference on Synthetic Aperture Radar (EUSAR), Aachen, Germany, 2010, pp. 1–4.
8. [8] G. Gupta, "Feature-Based Aerial Image Registration and Mosaicing," Indian Institute of Technology, Kanpur, India, 2006.
9. [9] Q. Zheng and R. Chellappa, "A computational vision approach to image registration," Image Process. IEEE Trans. On, vol. 2, no. 3, pp. 311–326, 1993. [DOI:10.1109/83.236535]
10. [10] L. Zhang, W. Xu, and C. Chang, "Genetic algorithm for affine point pattern matching," Pattern Recognit. Lett., vol. 24, no. 1, pp. 9–19, 2003. [DOI:10.1016/S0167-8655(02)00160-5]
11. [11] C. Shekhar, V. Govindu, and R. Chellappa, "Multisensor image registration by feature consensus," Pattern Recognit., vol. 32, no. 1, pp. 39–52, 1999. [DOI:10.1016/S0031-3203(98)00089-2]
12. [12] J.-W. Hsieh, H.-Y. M. Liao, K.-C. Fan, M.-T. Ko, and Y.-P. Hung, "Image registration using a new edge-based approach," Comput. Vis. Image Underst., vol. 67, no. 2, pp. 112–130, 1997. [DOI:10.1006/cviu.1996.0517]
13. [13] L. G. Brown, "A survey of image registration techniques," ACM Comput. Surv. CSUR, vol. 24, no. 4, pp. 325–376, 1992. [DOI:10.1145/146370.146374]
14. [14] T. Wang, S. Jonsson, and R. F. Hanssen, "Improved SAR Image Coregistration Using Pixel-Offset Series," IEEE Geosci. Remote Sens. Lett., vol. 11, no. 9, pp. 1465–1469, Sep. 2014. [DOI:10.1109/LGRS.2013.2295429]
15. [15] R. Natsuaki and A. Hirose, "SPEC Method #x2014; A Fine Coregistration Method for SAR Interferometry," IEEE Trans. Geosci. Remote Sens., vol. 49, no. 1, pp. 28–37, Jan. 2011. [DOI:10.1109/TGRS.2010.2057435]
16. [16] Y. Tang, C. Wang, H. Zhang, and Y. He, "An auto-registration method for space-borne SAR images based on FFT-shift theory and correlation analysis in multi-scale scheme," in Geoscience and Remote Sensing Symposium (IGARSS), 2013 IEEE International, Melbourne, Australia, 2013, pp. 3550–3553. [DOI:10.1109/IGARSS.2013.6723596]
17. [17] W. Zou and Z. Li, "Extraction of interest points by Harris interest operator for synthetic aperture radar image coregistration," IET Image Process., vol. 7, no. 5, pp. 500–513, Jul. 2013. [DOI:10.1049/iet-ipr.2012.0642]
18. [18] R. Scheiber and A. Moreira, "Coregistration of interferometric SAR images using spectral diversity," Geosci. Remote Sens. IEEE Trans. On, vol. 38, no. 5, pp. 2179–2191, 2000. [DOI:10.1109/36.868876]
19. [19] S. Ganugapati and C. Moloney, "A ratio edge detector for speckled images based on maximum strength edge pruning," in Image Processing, 1995. Proceedings., International Conference on, Washington, DC, USA, 1995, vol. 2, pp. 165–168. [DOI:10.1109/ICIP.1995.537440]
20. [20] S. Suri, P. Schwind, J. Uhl, and P. Reinartz, "Modifications in the SIFT operator for effective SAR image matching," Int. J. Image Data Fusion, vol. 1, no. 3, pp. 243–256, 2010. [DOI:10.1080/19479832.2010.495322]
21. [21] D. Zhang and L. Yu, "A High-precision co-registration method for InSAR image processing," J. REMOTE Sens.-BEIJING-, vol. 11, no. 4, p. 563, 2007.
22. [22] A. Goshtasby, G. C. Stockman, and C. V. Page, "A region-based approach to digital image registration with subpixel accuracy," Geosci. Remote Sens. IEEE Trans. On, no. 3, pp. 390–399, 1986.
23. [23] Y. Xiong and F. Quek, "Automatic Aerial Image RegistrationWithout Correspondence," in Computer Vision Systems, 2006 ICVS'06. IEEE International Conference on, Manhattan, New York City, USA, 2006, pp. 25–25.
24. [24] Z. Li and J. Bethel, "Image coregistration in SAR interferometry," Int. Arch. Photogramm. Remote Sens. Spat. Inf. Sci., vol. 37, pp. 433–438, 2008.
25. [25] B. Vijaya Kumar and E. Pochapsky, "Signal-to-noise ratio considerations in modified matched spatial filters," JOSA A, vol. 3, no. 6, pp. 777–786, 1986. [DOI:10.1364/JOSAA.3.000777]
26. [26] Z. Li, Z. Bao, and Z. Suo, "A joint image coregistration, phase noise suppression, and phase unwrapping method based on subspace projection for multibaseline InSAR systems," Geosci. Remote Sens. IEEE Trans. On, vol. 45, no. 3, pp. 584–591, 2007. [DOI:10.1109/TGRS.2006.888143]
27. [27] B. Zitova and J. Flusser, "Image registration methods: a survey," Image Vis. Comput., vol. 21, no. 11, pp. 977–1000, 2003. [DOI:10.1016/S0262-8856(03)00137-9]
28. [28] E. Meijering and M. Unser, "A note on cubic convolution interpolation," IEEE Trans. Image Process., vol. 12, no. LIB-ARTICLE-2003–008, pp. 477–479, 2003.
ارسال پیام به نویسنده مسئول



XML   English Abstract   Print


Download citation:
BibTeX | RIS | EndNote | Medlars | ProCite | Reference Manager | RefWorks
Send citation to:

Shah-Hosseini R, Esmaeili M, Safari A, Homayouni S, Amini J, EzzatAbadiPour H. An Automatic Algorithm based on Angular Histogram for Corregistartion of Synthetic Aperture Radar Images. jgit. 2015; 2 (4) :53-75
URL: http://jgit.kntu.ac.ir/article-1-172-fa.html

شاه حسینی رضا، اسمعیلی مصطفی، صفری عبدارضا، همایونی سعید، امینی جلال، عزت آبادی پور حمید. ارائه یک الگوریتم خودکار مبتنی بر هیستوگرام زاویه‌ای به منظور ثبت هندسی تصاویر رادار با دریچه مصنوعی. مهندسی فناوری اطلاعات مکانی. 1393; 2 (4) :53-75

URL: http://jgit.kntu.ac.ir/article-1-172-fa.html



دوره 2، شماره 4 - ( 12-1393 ) برگشت به فهرست نسخه ها
نشریه علمی-پژوهشی مهندسی فناوری اطلاعات مکانی Engineering Journal of Geospatial Information Technology
Persian site map - English site map - Created in 0.04 seconds with 28 queries by YEKTAWEB 4312