当前位置:主页 > 科技论文 > 测绘论文 >

无人机的POS修正以及影像拼接研究

发布时间:2019-01-04 13:25
【摘要】:由于无人机有诸多优点,如重量轻,体积小,运输方便,成图周期短,时效性,成本低,并且能到达人员无法进入的危险区域,因而受到很多领域的青睐,尤其在大比例尺成图作业中更具优势。无人机不仅是卫星遥感的一种升华,更是大地测量手段的一种补充。随着无人机在测绘中的普遍应用,其影像快速有效的拼接及DEM生产越来越重要。但无人机也有缺陷,如受气流影响大、姿态不稳定、旋片角大、POS精度不高、像幅小致使照片数量多等问题,导致影像配准缓慢,甚至失败。尤其是在抗震救灾以及急需成图供野外调绘时,满足不了影像的速拼及各种附加产品生产的要求。基于无人机影像的特点,结合在生产中遇到的两个主要问题—POS精度不高以及像片的重叠度或者姿态角不能满足传统空中三角测量要求的情况,本论文主要针对以上两个问题做一个初探,并提出解决办法。针对第一个问题—因POS问题导致匹配失败,本文提出一种给定并修正POS线元素初值的办法。先是用SIFT算子对影像进行特征提取,而后基于欧式距离匹配,再依据同名点对应的模型点坐标大致相等的原理给出影像POS线元素的初值,之后通过连续法相对定向对初值修正,从而计算出新的POS线元素。再次应用于空三加密软件中,以辅助完成匹配及其后续工作。另外针对第二个问题,在无人机序列影像不满足三度以上重叠以及小角度等情况下,按照传统空三流程无法完成相对定向及影像拼接时,本文将对其基于计算机视觉的序列影像的拼接,给出一种利用SURF算子检测特征点,利用SIFT算子提取描述符,基于BBF匹配,利用RANSAC剔除误匹配,分别使用相似变换、仿射变换、射影变换建立几何变换模型,经试验发现射影变换的精度最高,更适合无人机影像的拼接,并利用LM局部优化算法对模型参数进行优化,无需POS和相机检校数据,只要满足有重叠的图像(大角度或者重叠度达不到摄影测量生产要求的)均可实现快速匹配以及拼接。最后可利用POS数据对拼接后的大影像进行简单的地理配准,再经过重采样后,影像便具有大致的坐标信息,对于应急灾害以及外业调绘指导性工作均有深远的意义。
[Abstract]:Because UAVs have many advantages, such as light weight, small volume, convenient transportation, short mapping period, low cost, and can reach dangerous areas that can not be accessed by people, they are favored in many fields. Especially in large scale mapping operations have more advantages. UAV is not only a sublimation of satellite remote sensing, but also a supplement to geodesy. With the widespread application of UAV in surveying and mapping, the rapid and effective stitching and DEM production of UAV images are becoming more and more important. However, UAVs also have some defects, such as large airflow, unstable attitude, large rotation angle, low precision of POS, small image, large number of photos and so on, which lead to slow or even failure of image registration. Especially in the earthquake relief and the urgent need of mapping for field painting, it can not meet the requirements of the rapid combination of images and the production of various additional products. Based on the characteristics of UAV image, combined with the two main problems encountered in production, the POS accuracy is not high and the overlap or attitude angle of the image can not meet the requirements of traditional aerial triangulation. This paper mainly aims at the above two problems to do a preliminary study, and put forward solutions. In view of the first problem, the matching failure caused by the POS problem, this paper proposes a method to set and correct the initial value of the POS line element. Firstly, the feature extraction of image is carried out by SIFT operator, then based on Euclidean distance matching, the initial value of image POS line element is given according to the principle that the coordinate of model point corresponding to the same name point is approximately equal, and then the initial value is corrected by relative orientation of continuous method. The new POS line element is calculated. It is again applied to the empty triple encryption software to assist in the matching and subsequent work. In addition, for the second problem, when the UAV sequence images do not meet three degrees of overlap and small angles, according to the traditional space three flow can not complete the relative orientation and image stitching, In this paper, we propose a method to detect feature points by using SURF operator, extract descriptor by SIFT operator, eliminate mismatch by RANSAC, and use similar transform and affine transform respectively. The projective transformation is used to establish the geometric transformation model. It is found that the projective transformation is the most accurate and is more suitable for the joint of UAV images. The parameters of the model are optimized by using the LM local optimization algorithm without the need of POS and camera calibration data. Fast matching and stitching can be achieved as long as the overlapped images (large angle or overlapped degree can not meet the requirements of photogrammetric production). Finally, the POS data can be used for the simple geographical registration of the large mosaic images, and then after resampling, the images will have approximate coordinate information, which is of far-reaching significance for emergency disasters and field mapping guidance work.
【学位授予单位】:西安科技大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2015
【分类号】:P237

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 郑宏;;危险理论与影像目标检测[J];武汉大学学报(信息科学版);2009年07期

2 周丽雅;秦志远;尚炜;王建荣;;反差一致性保持的影像匀光算法[J];测绘科学技术学报;2011年01期

3 卢汉明;黎恒明;王杰刚;;基于小波融合技术的云噪声影像修补法[J];测绘技术装备;2009年04期

4 张广伟;余海坤;;多通道SAR影像中道路的探测[J];现代测绘;2006年03期

5 徐辛超;徐爱功;苏丽娟;;基于影像服务的LBS应用研究[J];测绘通报;2012年01期

6 朱晓东;刘思宇;鲁铁定;徐海涛;;集群式影像处理系统的技术研究[J];湖北农业科学;2012年11期

7 王华;韩祖杰;赵文;宁新稳;;应用不完全分层MRF模型的影像色彩修补方法[J];测绘通报;2012年11期

8 陈鹰;林怡;;基于提升小波的影像变换与匹配[J];测绘学报;2006年01期

9 钟志农,景宁,陈荦;基于Web的影像数据发布[J];计算机工程与科学;2004年06期

10 张继贤,唐新明,曾钰,商瑶玲,李成名,赵仁亮,燕琴,李晓霞,周晓光,李学友,李英成,汪汇兵,史绍雨;地学影像—大陆间的纽带——记第二十届ISPRS大会[J];遥感信息;2005年01期

相关会议论文 前10条

1 徐明景;;高动态域影像色彩复制之研究[A];传统色彩与现代应用——海峡两岸传统色彩与现代应用学术研讨会论文集[C];2010年

2 林卉;赵长胜;景海涛;;高分辨率遥感卫星影像的处理技术与解决方案[A];江苏省测绘学会2007'学术年会论文集[C];2008年

3 高伟;王红平;;基于MAPGIS的DMC影像直接定向方案[A];第四届海峡两岸GIS发展研讨会暨中国GIS协会第十届年会论文集[C];2006年

4 陈学才;;实施PACS系统要解决的关键问题[A];2002年全国医学影像技术学术会议论文汇编[C];2002年

5 赵四海;;浅谈数字减影的影像处理[A];第二届全国非血管性与血管性介入新技术学术研讨会暨第三届介入放射学新技术提高班论文汇编[C];2005年

6 曾福年;杨清华;;基于高分辨率遥感影像技术的开发区用地变化快速监测[A];新技术在土地调查中的应用与土地科学技术发展-2005年中国土地学会学术年会论文集[C];2005年

7 栾有昆;王冲;;QuickBird影像在水库淹没土地利用现状更新中的应用[A];中国水力发电工程学会第四届地质及勘探专业委员会第二次学术交流会论文集[C];2010年

8 徐伯庆;潘小辉;夏佶晟;;血液细胞黏度测试中的影像处理[A];第七届全国信息获取与处理学术会议论文集[C];2009年

9 熊德科;;航测DOM影像一致性处理工序[A];中国测绘学会九届三次理事会暨2007年“信息化测绘论坛”学术年会论文集[C];2007年

10 熊德科;;航测DOM影像一致性处理工序[A];全国测绘科技信息网中南分网第二十一次学术信息交流会论文集[C];2007年

相关重要报纸文章 前10条

1 ;友立音色传奇 十五载影音之路[N];中国计算机报;2004年

2 郭静蓉 DigiTimes;奇美电子发布变色龙及动态清晰两大影像处理新技术[N];电子资讯时报;2007年

3 本报记者 张巍巍;影像和GIS的未来走向:简便易用 真实生动[N];科技日报;2009年

4 本报记者 崔慕丽;1元≥1美元?[N];计算机世界;2001年

5 甲丁;地学领域:重点支持深海航空探测技术装备研发[N];地质勘查导报;2010年

6 ;新一代影像处理技术“南希”问世[N];人民邮电;2001年

7 何进伟;虹软寻找拓展与突破的平衡[N];中国计算机报;2003年

8 孙新峰;从数字影像中看传统摄影的价值(1)[N];中国摄影报;2005年

9 ;便携“影像处理工厂”[N];计算机世界;2003年

10 通讯员 陆伟邋记者 崔彦玲;归国博士“求解”蓝藻预警难题[N];常州日报;2007年

相关博士学位论文 前10条

1 薛朝辉;高光谱遥感影像稀疏图嵌入分类研究[D];南京大学;2015年

2 罗学刚;面向灾害应急响应的无人机影像快速处理技术研究[D];成都理工大学;2015年

3 房建武;多源影像下的目标运动分析及应用[D];中国科学院研究生院(西安光学精密机械研究所);2015年

4 王邦松;SAR影像自动配准与镶嵌方法研究[D];武汉大学;2015年

5 孙晓霞;基于多极化SAR影像的土地利用/土地覆盖变化检测方法研究[D];中国矿业大学;2011年

6 唐敏;序列无人机影像预处理与匹配中的几个关键问题研究[D];西南交通大学;2014年

7 王潇;三线阵传感器影像真正射纠正中遮蔽区域的检测及补偿研究[D];武汉大学;2009年

8 王竞雪;移动高程平面约束的多视影像可靠匹配方法[D];辽宁工程技术大学;2010年

9 何钰;基于月面CCD影像和激光测高数据的月球形貌测绘技术研究[D];解放军信息工程大学;2012年

10 宣文玲;以中小比例尺地形图为基准的高分辨率遥感影像定位方法研究[D];武汉大学;2005年

相关硕士学位论文 前10条

1 赵文怡;基于TM影像对HJ-1 CCD影像几何校正的AutoGCs软件的性能评估[D];西南交通大学;2015年

2 李健;基于高分影像城市群路网瓶颈路段判别技术与系统实现[D];湖南工业大学;2015年

3 陈继溢;正射影像镶嵌线快速检测方法研究[D];中国测绘科学研究院;2015年

4 李阳;基于网络资源获取铁路选线地理信息的方法及实现技术[D];西南交通大学;2015年

5 朱真;欧拉影像放大算法在桥梁风致振动的研究及应用[D];长安大学;2015年

6 熊一;基于自适应滤波处理的无人机摄影测量影像DEM自动生成[D];东华理工大学;2014年

7 孙晓昱;多视立体匹配中的影像择优技术研究[D];解放军信息工程大学;2015年

8 张振超;多视角倾斜航空影像匹配技术研究[D];解放军信息工程大学;2015年

9 孙磊;海岛(礁)无人机影像快速几何处理技术研究[D];解放军信息工程大学;2015年

10 易磊;遥感影像色彩一致性处理技术研究[D];解放军信息工程大学;2015年



本文编号:2400347

资料下载
论文发表

本文链接:https://www.wllwen.com/kejilunwen/dizhicehuilunwen/2400347.html


Copyright(c)文论论文网All Rights Reserved | 网站地图 |

版权申明:资料由用户aaec7***提供,本站仅收录摘要或目录,作者需要删除请E-mail邮箱bigeng88@qq.com