面向Bayer真彩色航空影像特征匹配的彩色描述符适用性分析水屈新原⑵，段福洲勺23,赵文吉⑵，出金炎123（1.三维信息获収与应用教育部重点实验室，北京100048；2.城市环境过程与数字模拟国家重点实验室培育基地，北京100048；3.首都师范人学资源环境与旅游学院，北京100048）摘要：针对Bayer真彩色遥感影像进行特征匹配时，彩色描述符的效果与适用性问题一直研究较少。本文结合Bayer真彩色遥感影像成像变化规律和彩色描述符算法特点，从理论上分析彩色描述符的不变性。提出模拟数据评价、不同类别影像评价、任务总体适用性评价等三种实验方法对彩色描述符适用性进行实验验证和分析。通过理论分析和试验评估，总体上彩色描述符'I'RGBS1FT算法效果最优，对Bayer真彩色航空彩像特征匹配冇较好的适用性,并且不同地物属性影像在特征匹配时冇不同的最优彩色描述符。关键词:Bayer真彩色航空影像；彩色不变量；彩色描述符；特征匹配；适用性分析中图法分类号：P237文献标识码:APerformanceanalysisofColorDescriptorsforAerialBayerReal-colorImageQUXinyuan123,DUANFuzhou'123,ZHAOWenji123,TIANJinyan123(l.KcyLaboratoryofResourcesEnvironmentandGISofBeijingMunicipahBcijing10004&China;2.StatcKeyLaboratoryIncubationBaseofUrbanEnvironmentalProcessesandDigitalSimulationl,Beijing100048,China;3.CollegeofResourceEnvironment&Tourism,CapitalNormalUniversity,Beijing100048,China)Abstract:ItisunclearwhatcolordescriptorsbestfitsFeatureMatchingofaerialremotesensingBayerreal-colorimage・First,Toanalyzevariationofimagingoftheaerialimageandalgorithmcharacteristicsofcolordescriptors,atheoreticalanalysisofinvariantpropertiesofcolordescriptorsarepresented.Then,theeffectandapplicabilityofdescriptorswereverifiedandanalyzed,byevaluationofsimulationdata,differentchangecategoriesimagesandanaerialmissionimages.Fromthetheoreticalandexperimentalresults,overall,RGBSIFThasbestapplicabilityforthefeaturematchingofaerialBRCimages・Theusefulnessofcolordescriptoriscategory-specific・Keywords:AerialBayerReal-colorImage;Colorinvariance;FeatureMatching;ColorDescriptors;Applicability轻型和无人飞行平台搭载各种传感器及时进行遥感影像获取已经成为卫星遥感影像的有力补充。其+Bayer真彩色彩像是轻型和无人匕行遥感平台获取的最主要的遥感影像种类Z一。与卫星遥感的多光谱不同，Bayer真彩色最主要的特征是分辨率超高（一般高于0.5m）、颜色与地物颜色相同或者相近。但是航空遥感影像在成像过程中受光照变化、平台运动、传感器自身旋转等诸多影响因索，导致同一地物在不同影像上的颜色、纹理、几何、拓扑等特征会发牛变化，而这些变化给遥感影像特征匹配带来的挑战。传统的影像特征匹配一般基于几何不变性的特征描述符算法，这些描述符对图像旋转、尺度变换、亮度变化等保持良好的适应性，对视角变化、仿射变换、噪声也有一定的稳定tt［，-51o但这些算法通常基于单一波段数据进行处理，没有充分应用遥感影像的光谱信息，如果影像成像过程发生了光谱信息的变化会导致特征点不变性降低⑹。彩色描述符在儿何不变性的基础上加入了彩色信息可以提高光学影像特征点不变性以及区分度16-121,近几年来被广泛的研究和应用。但是冃前彩色描述符主要应川与计算机视觉、图像处理领域，2-141,主要针对的是内容较单—•的数码图片或者视频皿心％没有考虑到航空影像地物复杂的基本特征。将彩色信息引入成像机理不同、颜色接近地物的Bayer真彩色的遥感影像的特征描述中，其效果与适川性是一个述没有深入研究的新问题。因此本文从Bayer真彩色遥感影像成像变化特点出发，分析不同的彩色描述符不变性，评估彩色描述符对航空光学影像特征匹配的适用性。由于文献"创验证了基于几何不变性中SIFT描述符具有最佳性能，文献QI验证了基于SIFT算法的系列彩色描述符优势。所以文中选择SIFT描述符以及基于SIFT的系列彩色描述符进行适用性分析。1Bayer真彩色航空影像变化特...