Сопоставление методов привязки космических снимков по эталону, используемых в Дальневосточном центре ФГБУ "НИЦ "Планета"

Необходимость привязки заданного растрового изображения по эталонному возникает при решении множества различных задач обработки спутниковых данных, в том числе для построения монтажей, мозаик, мультивременных композитов, отслеживания и картирования изменений и т.п.
В предлагаемой работе производится сравнение методов, использующих различные дескрипторы: SIFT и SURF, для автоматического поиска и сопоставления опорных точек на заданном и эталонном изображениях.
Первый рассматриваемый метод включает в себя следующие шаги: 1) построение набора изображений, размытых фильтром Гаусса с возрастающим значением параметра σ; 2) по полученному набору изображений построение ещё одного набора изображений, называемого разностями Гауссианов; 3) нахождение, уточнение положения, расчёт ориентации особых точек; 4) вычисление дескриптора на гауссиане, ближайшем по масштабу к ключевой точке, и исходя из градиентов в области вокруг ключевой точки.
Второй метод определяет опорные точки в такой же последовательности, однако главным отличием от первого метода является то, что во время вычисления дескриптора используется "упрощенное" гауссово ядро, что дает более высокую скорость вычисления. К тому же, предложенная авторами метода SURF аппроксимация гауссова ядра позволяет использовать в вычислениях интегральную матрицу изображения, что также сокращает общее время вычислений.
Для сравнения рассматриваемых алгоритмов используются данные с регистрируемых в Дальневосточном центре КА "Канопус-В", "Ресурс-П", "Метеор-М" №1, "Метеор-М" №2. Оба метода дают возможность привязывать изображения, полученные с разных космических аппаратов и имеющие различное пространственное разрешение, а также изображения с разных каналов одного космического аппарата. При этом имеет место инвариантность к масштабу и вращению.