MISR：利用模态不变的结构表示方法，实现对地球和行星图像的鲁棒多模态远程匹配

《IEEE Journal of Selected Topics in Applied Earth Observations and Remote Sensing》：MISR: Robust multimodal remote image matching of earth and planetary using modality-invariant structural representation

　　

摘要：

精确的图像匹配是地球观测中多模态数据融合的关键前提，也是深空探索的基础技术。虽然地球多模态遥感图像（EMRSIs）常常存在严重的非线性辐射差异（NRD）和几何变形问题，但行星多模态遥感图像（PMRSIs）由于不同的传感方式和主要以低纹理为特征的表面而带来了额外的挑战。为了解决这些跨领域的难题，我们提出了一种模态不变的结构表示（MISR）框架，该框架旨在实现EMRSIs和PMRSIs的稳健匹配。MISR框架由两个核心模块组成。首先，利用基于加权侧窗的梯度引导滤波（WSGGF）构建了一种新的图像尺度空间，该空间能够在有效抑制噪声的同时保留重要的结构和边缘特征。其次，通过多阶梯度位置和方向直方图（MGLOH）描述符引入了一种多阶结构表示方法，该方法将加权的主导方向分配与增强的空间配置相结合。通过融合一阶和二阶梯度响应，MGLOH提高了旋转不变性并增强了特征区分能力。在地球和行星数据集上进行的广泛实验表明，与现有最先进的方法相比，所提出的方法在匹配精度和稳健性方面具有显著优势。