无人机遥感图像的拼接技术研究

发布时间：2017-05-06 15:00

  本文关键词：无人机遥感图像的拼接技术研究，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：图像拼接技术的目的是解决单幅相机拍摄图像视角不够问题,它给人们的日常生活以及科学研究都带来了很大帮助。随着数字图像处理和微电子等技术的不断发展,全景图像已广泛应用于虚拟现实、计算机视觉、航空航天、军事应用、医学图像分析、遥感图像处理等多个领域。全景图像具有视角广阔,真实性高等优点,目前全景图像的拼接方法已经成为了虚拟现实和图像处理等领域研究的热点。本文主要针对无人机执行任务过程中携带的数码相机所拍摄的低空遥感图像在图像拼接过程中涉及到的几何校正、图像的配准、图像的融合等关键技术进行研究,本文的具体研究内容如下:首先:针对无人机作业任务中受遥感系统、地形状况及大气状况等干扰因素影响所产生的遥感图像几何畸变,引入多项式算法进行几何校正。利用地面控制点进行定位,并对遥感图像进行坐标系统的空间转换,根据几何畸变的类型,建立坐标系统间二元n次多项式得到校正后坐标;使用最近邻法对校正图像进行像元灰度重采样;并通过图像处理实验来验证几何校正对图像拼接的影响。其次:在图像配准过程中,针对SIFT算法计算复杂度高,消耗时间长等问题,将算法中高斯二阶微分模板与图像函数的卷积运算转化为箱式滤波器对积分图像的加减运算,降低了计算的复杂度;引入SURF算子,减小特征点检测算子的特征向量维数。并通过图像处理实验来验证改进后算法的优势。最后:在图像融合拼接过程中,分析加权平均融合算法实现图像融合的关键技术,针对无人机遥感图像具有重合区域不规则的特点,对传统加权平均融合的权值分配进行改进,提出权值自动匹配的方式,目的用于消除图像的拼接痕迹。图像处理实验对比分析表明,改进后的加权平均融合算法能够使融合区域过渡平滑,有效地消除图像拼接线。
【关键词】：无人机遥感图像 几何校正 图像配准 图像融合
【学位授予单位】：东北石油大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TP751
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-7
• 创新点摘要7-9
• 第一章 绪论9-13
• 1.1 研究背景和意义9
• 1.2 国内外研究现状9-11
• 1.2.1 国外研究现状10-11
• 1.2.2 国内研究现状11
• 1.3 本文的主要研究内容11-13
• 第二章 无人机遥感图像预处理13-25
• 2.1 引言13-14
• 2.2 多项式法几何校正的基本原理14
• 2.3 几何校正的关键技术14-19
• 2.3.1 地面控制点的选取15-16
• 2.3.2 坐标系统空间转换16-18
• 2.3.3 灰度重采样18-19
• 2.4 几何校正的实现19-24
• 2.5 本章小结24-25
• 第三章 无人机遥感图像配准25-39
• 3.1 引言25-26
• 3.2 基于SIFT算法的特征提取及匹配26-31
• 3.2.1 尺度空间极值检测26-28
• 3.2.2 确定关键点位置及尺度28-29
• 3.2.3 SIFT特征点生成及匹配29-31
• 3.3 改进的SIFT算法31-33
• 3.4 特征点匹配对比实验33-38
• 3.5 本章小结38-39
• 第四章 无人机遥感图像的融合及拼接39-49
• 4.1 引言39-40
• 4.2 图像融合的关键技术40-42
• 4.2.1 加权平均融合算法40-41
• 4.2.2 加权平均融合算法的改进41-42
• 4.3 拼接实验及分析42-47
• 4.3.1 两幅图像拼接43-45
• 4.3.2 多幅图像拼接45-47
• 4.4 本章小结47-49
• 结论49-50
• 参考文献50-55
• 发表文章目录55-56
• 致谢56-57

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