ارائه روشي نوين به منظور تناظريابي ساختاري بر اساس عوارض خطي در تصاوير ماهواره‌اي با قدرت تفكيك بالا

A New Structural Matching Method Based on Linear Features for High Resolution Satellite Images

با پرتاب ماهوارههاي با حد تفكيك بالا در دهههاي اخير و عرضه اين تصاوير به‌صورت تجاري، بحث استخراج اطلاعات مكاني دقيق سهبعدي از اين تصاوير در بسياري از زمينههاي مرتبط همچون فتوگرامتري و سنجشازدور مورد توجه قرار گرفت. به منظور استخراج اين اطلاعات از تصاوير ماهوارهاي، بايد قبل از هر اقدامي، اين تصاوير زمينمرجع شوند. به منظور زمينمرجعسازي تصاوير ماهوارهاي، ابتدا بايد يك سري عوارض كنترلي مانند نقاط، خطوط و يا سطوح در دو فضا استخراج شوند. سپس عوارض متناظر از بين كل عوارض استخراجشده تعيين و به طور مستقيم براي حل تابع انتقال بين دو فضا استفاده شوند. در سالهاي اخير تمايل محققان به سمت استفاده از عوارض كنترلي به ويژه خطوط به دليل ويژگيهاي منحصربه فرد اين عوارض همچون استخراج و تناظريابي اتوماتيك آسان‌تر اين عوارض و نيز فراواني اين عوارض در تصاوير ماهوارهاي به خصوص در مناطق شهري، قرار گرفته است. از آنجاييكه، به‌منظور انجام زمينمرجعسازي اتوماتيك نيازمند خودكارنمودن كل روند هستيم و نيز تناظريابي عوارض خطي بين دو فضاي نامتجانس يكي از مهمترين مراحل ميباشد، در اين مقاله، اين روند بر اساس يك روش جديد با عنوان تناظريابي ساختاري بر اساس عوارض خطي كه بدون نياز به اطلاعات اوليه و تنها براساس اطلاعات قابل استخراج از تصوير و نقشه صورت ميگيرد، انجام و مورد ارزيابي قرار ميگيرد. در اين روش، هدف يافتن تناظر تمام خطوط-متناظر ممكن با استفاده از يافتن دو الگوي متناظر ويژه ميباشد. بر اين اساس، مختصات ابتدا و انتهاي خطوط استخراجشده به روند موردنظر معرفي و تناظريابي در سه فاز اصلي و با استفاده از روابط هندسي بين آنها تعيين ميشود. در اين مقاله، اثر تعداد حالتهاي مورد بررسي و نيز يكي از آستانهها در دقت و قابليت اطمينان نتايج بررسي مي‌شود. نتايج روش پيشنهادي نشان ميدهد كه روش پيشنهادي ميتواند بيش از 80 درصد خطوط-متناظر را با 100 درصد قابليتاطمينان و با سرعت بالا، تعيين نمايد

Along with commercial accessibility of high resolution satellite images in recent decades, the issue of extracting accurate 3D spatial information in many fields became the centre of attention and applications related to photogrammetry and remote sensing has increased. To extract such information, the images should be geo-referenced. The procedure of georeferencing is done in four main steps of extracting some control information such as point, line or areal features, matching, transformation function estimation and finally resampling. Among different control features, the lines are more considered due to their unique characteristics such as easier procedure of automatically extracting and matching as well as abundance of linear features in satellite images especially in urban areas. To reach an automatic georeferencing procedure, it is inevitable to automate the matching step as one of the most challenging process especially in heterogonous spaces such as image and map spaces. So, in this paper, the automatic matching procedure is performed and assessed using a new structural linear feature-based matching method with no need to any initial information. This method is based on using the most inherent conceivable information of the extracted features. The purpose of this paper is to find all possible match-lines through finding the correspondence of two specific patterns. The proposed method is done in three main phases of high quality pattern selection, matching as well as the final-phase. Additionally, new concepts of mathematically-generated-lines which are produced by extension and intersection of line-segments in two spaces as well as mathematically-generated-points which are the key-points of that lines are introduced and used to find the match-lines. In this paper, the impact of different numbers of stopping-criteria as well as one of the thresholds is studied experimentally. The results show the high potential of the proposed method to find more than 80 percentages of match-lines with 100 percentages of accuracy and reliability in a low computational time.