多模态影像匹配方法已在地球多源遥感影像中获得了广泛应用,但月球多模态影像的匹配尚缺少对比性研究。为了实现高分辨率月球光学图像与SAR图像的高精度匹配,本文选择月球中纬度、低纬度、南极、北极等多个实验区影像,使用SIFT (Scale-I...多模态影像匹配方法已在地球多源遥感影像中获得了广泛应用,但月球多模态影像的匹配尚缺少对比性研究。为了实现高分辨率月球光学图像与SAR图像的高精度匹配,本文选择月球中纬度、低纬度、南极、北极等多个实验区影像,使用SIFT (Scale-Invariant Feature Transform)、基于区域的CFOG (Channel Features of Orientated Gradients)、HOPC (Histogram of Orientated Phase Congruency)和基于结构特征的RIFT (Radiation-variation Insensitive Feature Transform)、 HAPCG (Histogram of Absolute Phase Consistency Gradients)、 HOWP(Histogram of the Orientation of the Weighted Phase descriptor)和深度学习SuperGlue、 LoFTR (Local Feature TRansformer)共8种特征匹配算法进行实验比较研究,通过正确匹配点数、均方根误差、重复率和覆盖度4种指标对匹配结果进行比较分析。结果表明,HAPCG算法使用了各向异性滤波并结合绝对相位方向梯度直方图构成特征向量,匹配效果最优。LoFTR算子使用了自注意层和互注意层机制,对纹理贫乏的月球影像效果次之。HOWP和SuperGlue匹配效果居中。CFOG、HOPC和RIFT效果最差。SIFT未能实现匹配。匹配点的分布和成像光照条件、影像重叠区域相关,中低纬度地区匹配效果优于南北极地区。对HAPCG匹配结果的Stokes第一参数进行了统计分析,雨海和高地实验区的匹配点的散射特性参数的平均值高于南极北极实验区,和地形特征相符。散点图显示出HAPCG匹配点对应的Stokes第一参数和光学影像灰度值存在相关性,证明了HAPCG对非线性辐射差异较大的月球光学影像和SAR影像匹配的稳健性。本研究为月球光学影像和SAR影像匹配方法的选择提供参考,有助于月球多源数据的应用。展开更多
目前广泛应用的月球统一控制网2005(Unified Lunar Control Network 2005,ULCN2005)是由1994年的克莱门汀(Clementine)影像和之前的遥感数据联合平差构建的。提出利用21世纪获取的分辨率更高、精度更好的多探测任务数据,建立新一代月球...目前广泛应用的月球统一控制网2005(Unified Lunar Control Network 2005,ULCN2005)是由1994年的克莱门汀(Clementine)影像和之前的遥感数据联合平差构建的。提出利用21世纪获取的分辨率更高、精度更好的多探测任务数据,建立新一代月球控制网的方案与关键技术。该方案基于全球覆盖的月球遥感影像与激光高度计数据的联合平差,同时利用在月球轨道侦察器窄角相机影像上能高精度定位的绝对定位精度在厘米级的5个激光棱角反射标志点作为绝对控制。此外,还通过新的无线电测量方法对嫦娥三号着陆器进行高精度定位,将其定位结果也作为一个新的绝对控制数据。新一代控制网构建的重点有高精度的轨道器严密及通用成像几何模型的构建、多任务多模态数据间的多尺度特征提取与匹配、最优化多重覆盖影像的选择、全月球整体平差等。基于新的数据和技术,新一代月球控制网的精度和点的密度有望远超ULCN2005。展开更多
文摘多模态影像匹配方法已在地球多源遥感影像中获得了广泛应用,但月球多模态影像的匹配尚缺少对比性研究。为了实现高分辨率月球光学图像与SAR图像的高精度匹配,本文选择月球中纬度、低纬度、南极、北极等多个实验区影像,使用SIFT (Scale-Invariant Feature Transform)、基于区域的CFOG (Channel Features of Orientated Gradients)、HOPC (Histogram of Orientated Phase Congruency)和基于结构特征的RIFT (Radiation-variation Insensitive Feature Transform)、 HAPCG (Histogram of Absolute Phase Consistency Gradients)、 HOWP(Histogram of the Orientation of the Weighted Phase descriptor)和深度学习SuperGlue、 LoFTR (Local Feature TRansformer)共8种特征匹配算法进行实验比较研究,通过正确匹配点数、均方根误差、重复率和覆盖度4种指标对匹配结果进行比较分析。结果表明,HAPCG算法使用了各向异性滤波并结合绝对相位方向梯度直方图构成特征向量,匹配效果最优。LoFTR算子使用了自注意层和互注意层机制,对纹理贫乏的月球影像效果次之。HOWP和SuperGlue匹配效果居中。CFOG、HOPC和RIFT效果最差。SIFT未能实现匹配。匹配点的分布和成像光照条件、影像重叠区域相关,中低纬度地区匹配效果优于南北极地区。对HAPCG匹配结果的Stokes第一参数进行了统计分析,雨海和高地实验区的匹配点的散射特性参数的平均值高于南极北极实验区,和地形特征相符。散点图显示出HAPCG匹配点对应的Stokes第一参数和光学影像灰度值存在相关性,证明了HAPCG对非线性辐射差异较大的月球光学影像和SAR影像匹配的稳健性。本研究为月球光学影像和SAR影像匹配方法的选择提供参考,有助于月球多源数据的应用。
文摘目前广泛应用的月球统一控制网2005(Unified Lunar Control Network 2005,ULCN2005)是由1994年的克莱门汀(Clementine)影像和之前的遥感数据联合平差构建的。提出利用21世纪获取的分辨率更高、精度更好的多探测任务数据,建立新一代月球控制网的方案与关键技术。该方案基于全球覆盖的月球遥感影像与激光高度计数据的联合平差,同时利用在月球轨道侦察器窄角相机影像上能高精度定位的绝对定位精度在厘米级的5个激光棱角反射标志点作为绝对控制。此外,还通过新的无线电测量方法对嫦娥三号着陆器进行高精度定位,将其定位结果也作为一个新的绝对控制数据。新一代控制网构建的重点有高精度的轨道器严密及通用成像几何模型的构建、多任务多模态数据间的多尺度特征提取与匹配、最优化多重覆盖影像的选择、全月球整体平差等。基于新的数据和技术,新一代月球控制网的精度和点的密度有望远超ULCN2005。
