ارائه یک الگوریتم خودکار مبتنی بر هیستوگرام زاویه‌ای به منظور ثبت هندسی تصاویر رادار با دریچه مصنوعی

ثبت هندسی تصاویر راداری و اپتیکی، از پیش­پردازش­های مهم در کاربردهای سنجش از دوری از جمله در روش‌های کشف تغییرات و پردازش­های مبتنی بر تولید اینترفروگرام محسوب می­شود. به علت سطح نویز بالای تصاویر راداری و نابستگی زمانی-مکانی شدید بین این تصاویر، ثبت هندسی این تصاویر نسبت به یکدیگر با مشکلات بیشتری همراه است. چراکه پیدا کردن عوارض مشابه در این نوع تصاویر به علت وجود سطح نویز بالا، به سختی قابل انجام است. روش­های غیر خودکار موجود فرآیندی زمان­بر بوده و در اکثر مواقع با شکست روبرو می‌شوند، چرا که اختلافات موجود بین دو سیستم تصویربرداری و تصاویر اخذ­ شده، باعث بروز اختلاف طیفی بین پیکسل‌های متناظر می‌شود. از طرفی دیگر استفاده از نقاط شبکه­ای به عنوان نقاط گره­ای در فرآیند ثبت هندسی تصاویر، قابلیت اطمینان این فرآیند را به شدت کاهش می‌دهد. این درحالیست که استفاده از نقاط گوشه در تصاویر رادار می­تواند این مسئله را حل کند. به همین علت، در این مقاله، الگوریتمی خودکار جهت ثبت هندسی تصاویر راداری با دریچه مصنوعی که در زمان، مکان، موقعیت و ارتفاع متفاوتی اخذ شده­اند، پیشنهاد و پیاده‌سازی شده­است. این روش از نقاط گوشه که بصورت خودکار از تصاویر اصلی و فرعی استخراج می­شوند، به‌عنوان نقاط گره­ای استفاده می‌کند و بر خلاف الگوریتم‌های مرسوم، به عمل تطابق نیاز ندارد. این الگوریتم بر روی سه مجموعه داده راداری با دریچه مصنوعی اعمال شد. مقادیر مجذور میانگین مربعات خطا روش پیشنهادی در فرآیند ثبت هندسی متقابل تصاویر راداری، برای مجموعه داده مربوط به ماهواره رادارست-2 از منطقه باتالای هندوستان، مجموعه داده مربوط به ماهواره رادارست-2 از منطقه سندای ژاپن و مجموعه داده مربوط به ماهواره تراسار-ایکس از منطقه سندای ژاپن بترتیب 0.29، 0.35 و 0.43 بدست آمد. آنالیز مقایسه­ای دقت روش پیشنهادی با روش مبتنی بر درون­یابی همگشت­مبنای درجه 3 نشان داد که روش پیشنهادی بترتیب برای مجموعه داده مربوط به ماهواره رادارست-2 از منطقه باتالای هندوستان، مجموعه داده مربوط به ماهواره رادارست-2 از منطقه سندای ژاپن و مجموعه داده مربوط به ماهواره تراسار-ایکس از منطقه سندای ژاپن، 5%، 5% و 9% دقت ثبت تغییرات را نسبت به روش مبتنی بر درون­یابی همگشت­مبنای درجه 3 بهبود بخشید. نتایج بدست آمده، نشان دهنده کارایی و دقت بالای الگوریتم پیشنهادی در سطح زیر پیکسل، در ثبت هندسی متقابل تصاویر راداری است. همچنین ثابت شد که الگوریتم پیشنهادی در مواردی که زاویه چرخش و مقیاس بین دو تصویر اصلی و فرعی، مقادیر بزرگی دارند، کارایی بالایی دارد.