多光谱图像波段配准精度是多光谱影像数据的一项重要指标。多光谱传感器在卫星发射升空前均经过严格的光学配准,但由于卫星发射升空过程中的振动冲击、空间应力和太空热环境等因素的影响,传感器的内部参数会发生变化,并且不同波段图像间不可避免的存在色畸变差异,影响了多光谱图像的波段配准精度。因而需要基于多光谱图像,在地面数据处理阶段纠正波段配准误差。本文基于HJ-1A/B多光谱图像,开展了波段配准方法的研究。主要工作有以下几点:　　 1.从HJ-1A/B多光谱CCD相机的成像机理入手,分析了引起多光谱图像波段失配的物理成因,指出波段间存在非刚性的配准关系。在此基础上建立了优于仿射变换模型的高阶多项式波段配准模型。　　 2.研究了三种亚像素级的图像匹配算法:灰度互相关函数内插法,SIFT方法,基于SVD的相位相关法。详细介绍了算法的基本原理和实现步骤,并给出了仿真实验结果。文中为了增强基于SVD的相位相关法的鲁棒性,引入了相位条纹滤波技术。　　 3.基于QuickBird的全色影像,比较了灰度互相关函数内插法、SIFT方法和基于SVD的相位相关法在无噪声干扰和有噪声干扰情况下的匹配精度。分别基于QuickBird的多光谱影像数据和数码相机RGB彩色图像比较了三种方法应用于不同波段时的图像匹配精度。　　 4.基于HJ-1A/B多光谱图像设计了波段配准实验方案。以蓝波段为参考波段,应用改进的基于SVD的相位相关法测量出波段间的配准关系,建立了高阶多项式波段配准模型。依据建立的波段配准模型,用立方卷积插值方法逐行地完成了波段配准。可见光波段的配准精度优于0.1像元,近红外波段的配准精度优于0.2像元。文中比较了线性模型与多项式模型的波段配准精度。