تطابق سریع تصویری در تصاویر هوائی و ماهواره ای

تطابق تصاویری که از منابع مختلف به دست آمده است از مسائل پیچیده در پردازش تصاویر دیجیتال است. در این بین، تطابق تصاویر هوائی و ماهواره ای به علت وجود مشکلاتی مانند تصویربرداری توسط دو منبع متفاوت با مشخصات متفاوت و در دو زمان مختلف، وجود نویزهای گوناگون، تار شدگی تصاویر، تغییر مقیاس، چرخش، تبدیل افاین، کجی و تغییر روشنایی بر پیچیدگی مسئله افزوده است. از طرفی در کاربردهای بلادرنگ، کاهش پیچیدگی های محاسباتی نقش مهمی در امکان پذیر بودن تحقق سیستم ایفا می کند. در برخی از کاربردهای تطابق تصاویر هوائی و ماهواره ای که در آن مشخصات هندسی تصویربردار، تا حدودی از قبل مشخص است، مقدار تقریبی دو پارامتر مقیاس و چرخش تصاویر، موجود است. هدف این پایان نامه، طراحی الگوریتم هایی با پیچیدگی محاسباتی کم برای تطابق سریع تصاویر هوائی و ماهواره ای است که با دانستن تقریبی این دو پارامتر سرعت اجرای روش مناسب بوده و از دقت خوبی جهت تطابق برخوردار باشد. بنابراین دو روش پیشنهاد شده است، روش اول روش مبتنی بر توصیف گر فریک (freak) نامیده شده است. این روش ابتدا الگوی نمونه برداری را مطابق با تصویر هدف تغییر اندازه می دهد و الگو که به صورت دایره ای است بر روی تصویر مرجع حرکت داده و بردار توصیف گر برای پیکسل ها به دست می آید و از این بردارها جهت تطابق استفاده می شود. با توجه به اینکه در مقیاس های کم می توان برای پیکسل های کمتری بردار توصیف گر ایجاد نمود روش پیشنهادی دارای سرعت خوبی است. این روش تا مقیاس 6 از سرعت بهتری نسبت به بقیه روش ها برخوردار است. روش دوم که روش آشکارساز کپی است تاکنون جهت یافتن کپی در ویدئو استفاده شده است. در این تحقیق با اعمال تغییراتی در ساختار این روش برای تطابق تصاویر به کار برده شده است. نحوه ی جستجوی این روش با پنجره ی مربعی انجام می شود و میزان جابجایی این پنجره به اندازه 20 پیکسل است. نتایج این روش نشان می دهد که نسبت به روش سیفت (sift) دارای سرعت بهتری است. تعداد تصاویر مورد آزمایش 65 تصویر ماهواره ای، 30 تصویر هوائی و 95 تصویر با دوربین گرفته شده هستند. نتایج شبیه سازی با استفاده از کتابخانه ی opencv در محیط visual studio انجام شده است.