无人机遥感影像数据处理在生产中关键环节研究

发布时间：2017-04-04 13:17

  本文关键词：无人机遥感影像数据处理在生产中关键环节研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：无人机遥感作为航空遥感及航天遥感的补充手段,已被广泛运用于资源调查、环境监测、新农村建设、地图更新等方面。然而无人机遥感与传统的航空航天遥感相比,在运行平台、飞行高度、传感器等方面存在较大差异,使获取的无人机影像数据存在像幅覆盖面积小、旋偏角大、航线弯曲度不一致、影像数量多、重叠度不规整等问题,这些问题给内业数据处理带来很大困难,在利用无人机影像数据生产测绘产品时,为了提高影像处理的自动化程度、效率及精度,本文从影像数据处理过程的几个关键环节如:数据源头、影像匹配、自动空三加密等方面进行探讨研究,其主要内容有:1)无人机影像数据质量好坏,主要取决于影像获取过程中的质量控制。无人机飞行环境直接影响飞行平台的选择,本文根据高原地区特点,说明根据环境选择飞行平台的重要性;本文将无人机影像的旋偏角、航偏角、俯仰角值作为无人机影像数据质量的量化标准,研究符合规范要求的无人机影像数据中的旋偏角、航片角、俯仰角的显示形态;无人机航摄相机为非量测型相机,本文通过非量测相机的误差来源及改正模型的阐述,说明在数据预处理中对影像进行畸变差改正的必要性。2)传统影像匹配算法具有一定的局限性,单独使用不能满足现有数据处理要求。本文通过对摄影界常用的Forstner算子和Harris算子的特征提取过程进行对比分析,得出两种算子的优缺点,针对无人机数据的特征,运用Forstner+SIFT算子联合匹配策略进行无人机数据处理,并通过实验检验,证明本文提出的联合匹配策略具有较高的适用性。3)分析空中三角测量加密中的相对定向及模型连接失败的原因。提出采用优化定向模型及联合匹配策略,提高相对定向的自动化程度;然后分析模型连接中影像扭曲变形的原因,提出将航线中间影像作为模型连接时的基准影像,采用反距离加权法分配连接误差,减小影像扭曲变形。目前,本文研究的影像畸变差改正、相对定向、模型连接方法已通过新版PixelGrid软件应用到西藏无人机数据处理中,其作为无人机数据处理的一部分,展现了较好的数据处理效果,克服了以往生产中出现的问题。
【关键词】：无人机 影像匹配 相对定向 模型连接
【学位授予单位】：成都理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：P237
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第1章 绪论9-16
• 1.1 研究背景及意义9-10
• 1.2 国内外研究现状10-14
• 1.2.1 无人机航摄平台现状10-11
• 1.2.2 非量测数码相机检校现状研究11-12
• 1.2.3 影像匹配技术现状12-13
• 1.2.4 无人机应用现状及发展趋势13-14
• 1.3 研究内容14
• 1.4 论文结构安排14-16
• 第2章 无人机影像质量提高的关键环节研究16-26
• 2.1 提高无人机影像获取质量16-20
• 2.1.1 无人机遥感平台选择16-17
• 2.1.2 无人机航线参数设计与分析17-18
• 2.1.3 利用组合参数获取无人机影像18-20
• 2.2 影像畸变差影响消除20-24
• 2.2.1 畸变参数解算21-22
• 2.2.2 消除畸变影响22-24
• 2.3 影像匀色24-25
• 2.4 本章小结25-26
• 第3章 遥感影像匹配方法26-38
• 3.1 传统匹配方法26-32
• 3.1.1 基于灰度匹配26-29
• 3.1.2 基于特征匹配29-32
• 3.2 SIFT特征匹配32-33
• 3.3 基于无人机影像的精匹配策略33-37
• 3.4 本章小结37-38
• 第4章 无人机遥感影像空三加密38-52
• 4.1 航带内转点及航带间转点38-39
• 4.2 相对定向39-42
• 4.2.1 单独像对相对定向39-40
• 4.2.2 连续像对相对定向40-41
• 4.2.3 相对定向失败的原因41
• 4.2.4 改进方法41-42
• 4.3 模型连接42-46
• 4.3.1 模型连接中存在的问题43-44
• 4.3.2 改进方法44-46
• 4.4 绝对定向46-47
• 4.5 区域网平差47-51
• 4.5.1 光束法区域网平差思想48
• 4.5.2 平差数学模型48-49
• 4.5.3 光束法平差方式49-51
• 4.6 本章小结51-52
• 第5章 无人机遥感影像数据处理实验52-57
• 5.1 畸变差纠正53-54
• 5.2 空三加密54
• 5.3 影像快速拼接54-55
• 5.4 正射影像制作55-57
• 结论57-59
• 研究总结57-58
• 展望58-59
• 致谢59-60
• 参考文献60-64
• 攻读学位期间取得学术成果64

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