在遥感图像处理的诸多研究方向中,图像配准技术是非常必要且重要的步骤,因为它是图像分析、计算、对比、融合等诸多后续处理的基础。在遥感领域,图像配准是指在不同时相、不同视角(拍摄位置和角度)、不同成像设备或不同自然条件(光照或天气等)下获取的两幅或多幅图像间确定最佳匹配并进行叠加的过程。在同源遥感图像配准过程中,存在光照、天气等自然条件变化或地物形变、移位等问题,这会影响配准精确度。由于光学遥感图像对光照和天气等自然条件比较敏感,在光线不足、云雾阻挡等状况下会对传感器成像质量造成影响,从而导致遥感数据信息模糊或缺失。另外,当地面出现大规模自然灾害或大面积火灾、爆炸等人为灾害时会造成明显的地物变化,这些情况都会影响同名点的选取,最终导致配准结果的不准确。针对以上问题,本文主要针对同源遥感图像的自动配准算法展开研究。此外,本文依托于中央高校基本科研业务费专项资金资助项目,开发了一款多光谱遥感图像数据处理人机交互软件平台,用于遥感大数据文件管理、遥感影像处理与分析,可实现对遥感影像的良好解译。本文具体工作陈述如下:1.针对SIFT(Scale Invariant Feature Transform)特征在云雾遮挡或地物形变时配准结果准确度不足的问题,本文在SIFT算法的理论基础上进行改进,通过改变传统的梯度计算方式并结合对数极坐标提出了一种新的SIFT变体——基于梯度的尺度不变特征(Scale-invariant Feature Transform based Gradient,GR-SIFT)。该方法通过在梯度计算时引入指数加权平均滤波器,并结合对数极坐标描述子,生成了一种新的特征描述符。经过实验验证,本文方法对多光谱遥感图像具有更高的配准精确度,能够达到亚像素级别的应用要求。2.本文自主开发的遥感数据处理系统主要是针对多光谱遥感图像,旨在构建一个交互式遥感图像处理软件平台。该系统集成了图像显示、对比度拉伸、地物分类、道路提取、自动配准等功能模块,同时创建了预留接口可实现与后续功能的对接,方便实现后续多功能扩展。