别 同名点 ， 而将其 叠加起 来 的操作 ， 进 主要 分 为 以下
影像重采样
图 １ 影 像 配 准 流 程 图
影 像 配准 的 流程 图如 图 １所 示 ， 文着 重 讨 论 本
近年来 国 内外 多 源 遥感 影像 自动 配 准 所 采 用 的 技 术 ， 于配 准模 型和影 像重采 样方 面不做 详 细介绍 。 对
赫 ｛
ｌ 差平方 协方差， 和， 相关函数归一
… Ｉ互 系 ，信 相 相 ， 化度 关 数互 息 位 关 梯 相
中 图分 类 号 ： Ｐ ９ Ｔ ７
文献 标 识码 ： Ａ
文 章 编 号 ：０ ０ １ ７ ２ １ ） １ — ０ ２ 一 Ｏ １ ０ —３ ７ （０ １ １ ５ １ １ ７
Ｔｈｅ Ｒｅ ｅ ｒ ｈ Ｓ ａ ｅ ｏ ｈｅ Ａｕ ｏ ａ ｉ ｇ ｓｒ ｔｏ ｃ ｎｉ ｅ ｓ ａ ｃ ｔ ｔ ｆｔ ｔ ｍ ｔｃ Ｒｅ ｉｔａ ｉ ｎ Ｔｅ ｈ ｑｕ ｓ ｏ ｕ ｔ＿ ｅ ｏ ｍ ｏ ｅＳ ｎ ｉ ｇ Ｉ ａ ｅ ｙ ｆＭ ｌｉｓ ｎｓ ｒ Ｒｅ ｔ ｅ ｓｎ ｍ ｇ ｒ 。
息 的优 势 互 补 ， 合 利 用 提 供 了一 个 很 好 的 途 径 。 综 多源 遥感 影像 的 自动配准 目前 已经成 功地 应用 于影 像融合 口 、 像分 类［ 、 ］影 ２ 变化检 测 ［ 、 ］ ３ 环境 检 测 ＿ 、 ］ ４ 以 ］ 及地 图更 新［ 等方 面 ， 其对 于突 发性 事 件 的应 急 ５ 尤 处理 和灾 害评估 有着 极为 重要 的作用 ［ 。由于 多源 ６ ］ 遥感 影像 由不 同 的传 感 器 获取 ， 录 的分 别 是地 物 记 对 不 同波段 的响应值 ， 征不 同 的物理特 性 ， 元表 表 像 现 形式 差异较 大 ， 因此提 取光 学影 像 、 达影像 等多 雷
摘要 ： 综合利用 多种不 同遥感 卫星获取 的数据 ， 以较为全 面地 反映观 测对象 的几何 和物理特 性， 可 有利 于后 续影像 融合、 影像 分类等操作 的进行 ， 但是不 同传 感器 设计各 异 ， 多源 影像 自动 配准难度 重重。为 此本文 首先 使 对 自动配准的流程进行简要介绍 ， 而对 国内外多源遥感 影像 的 自动配准技术进行 了分 析和评述 ， 进 最后总结 了多
② Ｇ ａ ｕ ｔ Ｕ ｉｅｓ ｙｏ ＡＳ， ｅ ｉｇ １０ ４ ； ｒ ｄ ａｅ ｎｖｒｉ ｆ Ｃ ｔ Ｂ ｉ ｎ ０ ０ ９ ｊ
③ ｎｅ ｏ ｒ Ｄ ｓｒ ａ ｉｎ ａ ｄ Ｄｉ ｉ ｌ 口 跣 ， ＡＳ Ｂ ｉｉｇ １ ０ ９ ） ｔｒｆ ｒ ６ｅｖ ｔ ｎ ｇ ｔ ｒ Ｃ ， ｅ ｎ ０ １ ０ ｏ ａ Ｅ ｊ
ｄ ｐ ｃ ｅ ｏ ｎ ｌ ， ｉｈ ｍａ ｅ ｈ ｕ ｓ ｑ ｅ ｔｐ ｏ ｅ ｓｎ ｕ ｈ ａ ａ ｅ ｆ ｓｏ ｉ ｇ ｌｓ ｉ ｃ ｔｏ ｎ Ｏ ｏ ｒ ｏ ｖ ｎ ｅ ｔ ｅ ｉ ｔｄ ｒ ｕ ｄ ｙ ｗｈ ｃ ｋ ｓ ｔ ｅ ｓ ｂ ｅ ｕ ｎ ｒ ｃ ｓ ｉ ｇ ｓ ｃ ｓｉ ｇ ｕ ｉ ｎ， ｍ ｍａ ｅ ｃａ ｓｆ ａ ｉ ｎ ａ ｄ Ｓ ｎ ｍｏ ｅ ｃ ｎ ｅ ｉｎ ． ｉ
源 遥 感 影 像 自动 配 准 技 术 面 临 的主 要 问题 ， 展 望 了其 未 来 的 发展 方 向。 并
关键 词 ： 多源遥感影像 ； 自动配准 ； 特征提取
ｄ ｉ１ ． ９ ９ ｊｉｓ ． ０ ０ ３ ７ ． ０ １ ０ ． ２ ｏ ：０ ３ ６ ／．ｓｎ １ ０ — １ ７ ２ １ ． ３ ０ ３
（） 准模 型 的确定 。首先 根 据 基 准影 像 和 待 ３配
配 准影像 的类 型确定 具体 采用 的配 准模 型 以及参 数 计算 的方 法 ， 然后根 据 同名 特 征 匹配 点 对 计算 配 准
模 型 的参 数 。
种数据 来 源 的遥 感 影像 配 准 在 一 起 ， 多 源遥 感 信 为
Ａｂ ｔａ ｔＢｙｉｔｇ ａｉｇ ｔ ｅｍｕｔ ｓ ｎ ｏ ｍａ ｅ ｏ ｅｈ ｒ ｔ ｅ ｇ ｏ ｔｙ ａ ｄ ｐ ｙ ｉａ ｅ ｔ ｒｓｏ ｂ ｅｖ ｔｏ ｂｅｔｃ ｎ ｂ ｓｒ ｃ ： ｅ ｒｔ ｈ ｌｉ ｅ ｓ ｒｉ ｇ ｓｔ ｇ ｔ ｅ ，ｈ ｅ ｍｅｒ ｎ ｈ ｓｃ １ｆａｕ ｅ ｆｏ ｓ ｒ ａｉｎ ｏ ｊｃ ａ ｅ ｎ ｎ —
特征提取
外 ， 准影像 之 间在 时 相 、 摄 角度 、 辨 率 方 面 的 配 拍 分 差 异 ， 给 多源遥 感 影像 之 间 的高 精度 配 准 增 加 了 也
难度 。 本 文对 多源 遥感 影像 自动配 准技 术 的研 究进 展
空间 ｌ 线， 点， 区域或轮廓。 由点， 或区 线 特征 ｌ 域组合成的复合特征
非线性模型
最近邻 内插， 双线性 内插 双三次卷积内插，Ｐ （ ｒａｖ ｌ ） Ｖ ｐ ｔ ｌ ｏ ｍｅ ａ ｉ ｕ 内插 ｔｉ—ｌ ｅ ｐｉｅ ｈｎｐａ ｌ ｔｓ ｎ
２ 影 像 配 准 的 基 本 流 程
影像 配准 是指 在 两 幅 （ 多 幅） 不 同 的 时间 、 或 在 从 不 同的角度 、 由不 同 的传 感 器 获取 的影 像 之 间识
Ｗ ＡＮＧ ｉ ｕ ① ， Ａ ｉｎ ｗｅ ￣ ， ＥＮ ｅ Ｒｕ— ｉ ～ Ｍ ｒ Ｊａ － ｎ ＣＨ Ｘｕ ０
（ Ｉ ｓｉ ｔ ｏ ｅ ｔ Ｓ ｎ ｉ ｇ Ａｐ ｌ ａ ｉｎ ， ＡＳ Ｂ ｉｉｇ １ ０ ０ ； ① ｎ ｔ ｕ ｅ ｆ Ｒ ｍｏｅ ｅ ｓ ｐ ｉ ｔ ｓ Ｃ ， ｅ ｎ ０ １ １ ｔ ｎ ｃ ｏ ｊ
Ｂｕ ｈ ｉ ｅ ｅ ｔｄ ｓｇ ｅ ｗｅ ｎ ｓ ｎ ｏ ｓ ｃ ｕ ｅ ｉ ｉ ｉｕ ｔ ｎ ａ ｔ ｍ ａ ｉ ｒ ｇ ｓｒ ｔ ｎ ｂ ｔ ｅ ｌｉ ｅ ｓ ｒ ｉ ｇ ｓ Ｉ ｈ ｓ ｔ ｔ ｅ ｄ ｆ ｒ ｎ ｅ ｉ ｎ ｂ ｔ ｅ ｅ ｓ ｒ ａ ｓ ｓ ａ ｂ ｇ ｄ ｆ ｃ ｌｙ ｉ ｕ ｏ ｔ ｅ ｉｔ ａ ｉ ｅ ｗｅ ｎ ｍｕ ｔ ｓ ｎ ｏ ｍａ ｅ ． ｎ ｔ ｉ ｆ ｆ ｃ ｏ －
ｐ ｐ ｒ ｆｒ ｔｔ ｅ ｆ ｗ ｆａ ｔ ｍａ ｉ ｅ ｉｔ ａ ｉ ｎ ｉ ｎ ｒ ｄ ｃ ｄ ｂ ｉｆｙ，ｈ ｎ ｔ ｅ ｔ ｃ ｎ ｑ ｅ ｆａ ｔ ｍａ ｉ ｅ ｉｔ ａ ｉ ｎ ｏ ｌｉ ｅ ｓ ｒ ａ ｅ ，ｉｓ ｈ ｌ ｏ ｕ ｏ ｔ ｒ ｇ ｓ ｒ ｔ ｓ ｉ ｔｏ ｕ ｅ ｒｅ ｌ ｔ ｅ ｈ ｅ ｈ ｉ ｕ ｓｏ ｕ ｏ ｔ ｒ ｇ ｓ ｒ ｔ ｆｍｕ ｔ ｓ ｎ ｏ ｏ ｃ ｏ ｃ ｏ －
特征 匹配
根据点、线、区域、轮廓 基于特征 的 匹配 等特征描述的相似性测度 识别 同名点
基于 区 域 综合利用统计特征和空 问 和特征 的 特征的相似性测度识别 同 匹 配 名点
计算配准
线性 ｌ 刚体变换模 型， 仿射变换模型
模型 ｌ 相似性变换模型， 投影变换模型
２ １． Ｏ１３
综逮
遥感信息
多源 遥感影像 自动配准技术 的研究进 展
王瑞 瑞 ① ， 建 文⑦， 雪① ～ 马 陈
（ 中 国科 学 院遥 感 应 用 研 究 所 ， 京 １ ０ ０ ； 中国 科 学 院对 地 观 测 与 数 字 地 球 科 学 中心 ， 京 １０ ９ ； ① 北 ０１１② 北 ０ ０ ４ ③ 中 国科 学 院 研 究 生 院 ， 京 １ ０ ４ ） 北 ０ ０ ９
（ Ｓ １ ０ ＣＸ） ０８ ０ １ ０ 。
作者 简介 ： 王瑞 瑞 （ ９ ３ ， ， １ ８ ￣） 女 主要研 究方 向为 多源 遥感 图像 的智 能处 理 。
Ｅ ｍａｌｗａ ｇ ｕｇｓ １ ３ ｃ ｒ － ｉ： ｎ ｒ ｉｉ＠ ６ ． ｏ ｎ
一
１ ２１ —
遥感信息
综 述
指数 ， 从而快 速地 制定 出更 为合理 的决 策方 案 。 多源遥 感影 像 的 自动 配准能 够方便 快捷 地将 多
基于 区域 根据 统计特征 的相似性测 的匹配 度识 别同名点
影 像 配 准
进行 了系 统地评 述 ， 先 简单 介 绍 了影像 配准 的基 首
本流 程 ， 然后对 多 源遥 感 影像 的 自动 配 准 技术 进 行 了综 述 ， 分析 了各种 方法 的适用 范 围和优 缺点 ； 最后 总结 了多 源遥感 影像 自动 配准技 术 目前所存 在 的主 要 问题 ， 对其 未来 进行 了展望 。 并
源 遥感 影像 中共 同 的相 似性测 度或 者 同名特 征就成 为一个 关键 的 问题 ， 是 当前 研 究 的热 点 问题 。另 也
（） ４ 影像 重采 样 。根 据 配 准模 型对 待 配 准影 像 进行 转换 ， 位于非 整数 行列上 的影 像像 素灰 度值 ， 对
选 取一 种 内插 方法 进 行 计 算得 到 ， 后 得 到 配 准后 最 的影像 。
用 中， 由于天 气状 况 的多变 性 、 形 的复杂 性 以及 应 地
用 的多样 性 ， 一 传感 器类 型 的遥 感 数 据往 往 不 能 单
提供足够的信息以满足应用的需求 ， 综合利用不 同
遥 感卫 星获 取 的数 据 ， 以较 为 全 面 地刻 画观 测 对 可 象 的几 何和 物理 特 性 ， 就 需 要将 多种 传 感 器 获 取 这 的多角 度 、 多尺 度 、 者 多时相 的遥 感影 像 融合在 一 或
起 ， 到更 加丰 富完 整 的信息 ， 得 提取 更 为精确 的信 息
收稿 日期 ：Ｏ Ｏ ４ ８５
基金 项 目 ：６ 项 目（０ ７ １ Ｚ ５ ） 国家 自然科学 基金 （ ０ ０ ２ ４ 和 中 国科 学 院 知识 创新 工 程青 年 人 才领 域 前 沿 项 目专 项 项 目 ８３ ２ ０ ＡＡ ２ １ ７ 、 ４９ １３ ）
１ 前 言
随着 遥 感 技 术 的发 展 ， 感 数 据 获取 的来 源 更 遥 加 丰 富 ， 内外 多 种类 型 的遥 感 器 研 制 成 功 并 投 入 国 使 用 。遥 感 数 据 向着 多 角 度 、 尺 度 、 波段 、 多 多 多类 型 的方 向发展 ， 如何 自动快 速 地 实 现 多 源 遥 感 影像 配准成 为 运行 系统 探索 的基 础研 究课 题 。在 实际 应