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基于光照模型的遥感图像与DEM配准方法研究
摘要
光照模型是遥感图像处理中重要的技术之一，能够用于提取遥感图像中的光照信息，使图像更加真实自然。本文针对遥感图像与DEM配准问题进行研究，利用光照模型在DEM高程数据上进行仿真光照生成，并通过对比实验验证了本文提出的配准方法的效果。实验结果表明，本文提出的基于光照模型的遥感图像与DEM配准方法能够提高图像的匹配精度和准确度，为遥感图像处理提供了有效的技术支持。
关键词：光照模型，遥感图像，DEM，配准方法，匹配精度
Abstract
Thelightingmodelisoneoftheimportanttechnologiesinremotesensingimageprocessing,whichcanbeusedtoextractlightinginformationinremotesensingimagesandmakethemmorerealisticandnatural.Inthisstudy,wefocusedontheregistrationofremotesensingimagesandDEM,andusedthelightingmodeltogeneratesimulatedlightingontheDEMelevationdata.Theregistrationmethodproposedinthispaperwasverifiedbycomparativeexperiment.Theresultsshowedthattheproposedregistrationmethodbasedonthelightingmodelcanimprovethematchingaccuracyandaccuracyoftheimage,andprovideseffectivetechnicalsupportforremotesensingimageprocessing.
Keywords:Lightingmodel,Remotesensingimage,DEM,Registrationmethod,Matchingaccuracy
第一章绪论
1.1研究背景
在现代科技快速发展的进程中，无人机遥感技术越来越成为遥感领域的一项重要技术。遥感技术通过对地球表面进行广泛、远距离的观察与探测，获取是观测目标信息的技术。遥感图像处理中，图像配准是必不可少的工作，且配准的精确度和效率对遥感图像处理结果会产生重要影响。而很多地区的遥感图像与DEM之间存在较大的空间偏移，需要进行精确的配准操作。
1.2研究目的和意义
本文旨在研究基于光照模型的遥感图像与DEM配准方法，结合遥感图像处理领域的实际需求，提高遥感图像的配准精度和效率，减少空间偏移对图像处理结果带来的负面影响。
1.3论文结构
本文结构包括五个章节。第一章为绪论，主要阐述了本文的研究背景、研究目的和意义。第二章介绍光照模型的基本原理和遥感图像与DEM配准原理。第三章详细描述了本文提出的基于光照模型的遥感图像与DEM配准方法。第四章给出了对比实验的结果与分析。最后，第五章总结了本文的研究成果，并对未来的研究进行了展望。
第二章光照模型的基础原理
2.1光线追踪
光线追踪是光照模型最基本的原理之一，它可以根据每个像素点的颜色信息追踪出光线的路径和反射情况，并计算出光线在物体表面上到达的点的颜色。
2.2光照模型
光照模型是遥感图像处理中应用最广泛的技术之一。它是一种用数学模型来描述光在物体表面和物体表面反射、折射或者透过物体的过程。光照模型基于光线追踪，可以生成程序化光照，使图像更加真实自然。
2.3DEM
DEM是数字高程模型的英文简称，是指数字化后的地形或水面表面模型。它通过立体视觉的方法获取地面点的高度，表现出地球表面地形地貌特点，为遥感图像与DEM的精确配准提供基础数据。
2.4遥感图像与DEM配准原理
遥感图像与DEM的配准主要是通过将两个数据源在同一坐标系下一一对应，从而实现数据间的对齐。实现这一目的的主要手段是寻找二者之间的相似特征来建立对应关系。
第三章基于光照模型的遥感图像与DEM配准方法
3.1方法流程
本文提出的基于光照模型的遥感图像与DEM配准方法主要分为以下几个部分：DEM数据预处理；仿真光照生成；光照纹理拟合；精细匹配。
3.2DEM数据预处理
DEM数据预处理主要包括数据格式转换、数据调整和数据裁剪等，以适应后续处理所需要的数据类型和数据规模。
3.3仿真光照生成
仿真光照生成是本文提出的方法的核心部分。通过基于光照模型在DEM上进行仿真，生成的照光纹理能够很好地模拟出实际光线照射的情况，为配准提供了有力的支持。
3.4光照纹理拟合
光照纹理拟合是本文提出的配准方法的关键过程之一。利用异变金字塔算法构建光照