面阵摆扫航空相机序列图像的大区域无缝拼接
发布时间：2021-11-18 03:56
针对新型航空相机采用高灵敏度、高帧频小面阵探测器,在垂直飞行方向快速往返摆扫成像,图像直接地理定向无法满足大区域拼接精度的问题,该文提出一种面阵摆扫航空相机序列图像大区域无缝拼接方法。采用自由网平差方法提高图像相对位置精度,采用顾及重叠的面Voronoi图方法来生成拼接线网络,利用均值-方差规定化方法进行单幅图像内部匀光,通过辐射空三方法进行区域图像整体匀光,最后通过基于模板的羽化方法来消除拼接线附近的局部辐射差异。通过航空飞行试验数据的大区域自动拼接试验表明,该方法能够实现序列面阵摆扫航空图像在视觉效果上的无缝拼接。
【文章来源】：测绘科学. 2020,45(03)北大核心CSCD
【文章页数】：8 页
【部分图文】：
四幅图像几何纠正结果叠加显示
当该相机摆扫角度较大时,单景图像内部灰度是不均衡的,呈现出一边高一边低的现象,如果不消除单景图像内部的灰度不均衡,则会影响区域整体匀光效果。本文采用基于局部处理的均值方差规定化校正算法,将分割成的图像子块看作是相邻图像,对每块进行均值-方差规定化处理。经过单景图像匀光处理,能使每个图像块的均值和方差基本一致,如图2所示,该算法不仅能够消除整幅图像内的亮度和反差分布不均匀现象,而且能够有效避免分块处理而引起的“块状效应”[16]。2.3 区域整体匀光
在获得接缝线网络后,将每幅图像有效拼接多边形内的像素写入到拼接结果图像中的相应位置,然后沿着接缝线进行羽化处理,消除明显的接缝,就可以获得无缝的拼接图像。面阵往返摆扫图像接缝线结点多、镶嵌计算量大,常规的利用距离加权的羽化方法很难适用。针对这种情况,采用了基于模板的羽化方法,将初始化后的镶嵌模板进行卷积处理,卷积核可利用均值核或者高斯平滑核,卷积核的尺寸即为羽化过渡区域的宽度。如图3为两张图像镶嵌时羽化前后的效果示例,如框选部分,很明显羽化前存在明显的接缝线,羽化过渡后接缝线处则比较平滑,接缝线处亮度信息连续性良好。3 区域图像拼接试验
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于SIFT算法的无人机遥感图像拼接技术[J]. 王茜,宁纪锋,曹宇翔,韩文霆. 吉林大学学报(信息科学版). 2017(02)
[2]大区域无人机影像快速无缝拼接方法[J]. 董梅,苏建东,杨举田,刘广玉,李乃会,黄泽祥,田雷. 测绘科学. 2014(11)
[3]国外航空光学测绘装备发展及关键技术[J]. 李海星,惠守文,丁亚林. 电子测量与仪器学报. 2014(05)
[4]遥感图像镶嵌接缝线自动生成方法综述[J]. 周清华,潘俊,李德仁. 国土资源遥感. 2013(02)
[5]接缝线网络的自动生成及优化方法[J]. 潘俊,王密,李德仁. 测绘学报. 2010(03)
[6]光学遥感影像的自动匀光处理及应用[J]. 李德仁,王密,潘俊. 武汉大学学报(信息科学版). 2006(09)
博士论文
[1]机载图像拼接关键技术研究[D]. 董强.中国科学院大学(中国科学院长春光学精密机械与物理研究所) 2018
[2]机载光电成像精确几何校正与鲁棒拼接关键技术研究[D]. 周前飞.中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所) 2016
[3]基于视差图的数字正射影像镶嵌线自动搜索及其质量评价方法研究[D]. 段梦梦.武汉大学 2015
[4]画幅式热红外图像实时拼接技术研究[D]. 王雨曦.中国科学院研究生院(上海技术物理研究所) 2015
[5]航空视频影像的正射影像制作关键技术研究[D]. 任超锋.武汉大学 2014
[6]IMU/DGPS辅助航空摄影测量原理、方法及实践[D]. 李学友.解放军信息工程大学 2005
硕士论文
[1]无人机图像拼接技术的研究与实现[D]. 刘玉松.安徽大学 2018
[2]大比例尺多视角无人机遥感图像拼接技术研究[D]. 李星星.杭州师范大学 2015
[3]集群环境下无人机影像快速拼接及点云生成技术研究[D]. 李劲澎.解放军信息工程大学 2013
本文编号：3502155
【文章来源】：测绘科学. 2020,45(03)北大核心CSCD
【文章页数】：8 页
【部分图文】：
四幅图像几何纠正结果叠加显示
当该相机摆扫角度较大时,单景图像内部灰度是不均衡的,呈现出一边高一边低的现象,如果不消除单景图像内部的灰度不均衡,则会影响区域整体匀光效果。本文采用基于局部处理的均值方差规定化校正算法,将分割成的图像子块看作是相邻图像,对每块进行均值-方差规定化处理。经过单景图像匀光处理,能使每个图像块的均值和方差基本一致,如图2所示,该算法不仅能够消除整幅图像内的亮度和反差分布不均匀现象,而且能够有效避免分块处理而引起的“块状效应”[16]。2.3 区域整体匀光
在获得接缝线网络后,将每幅图像有效拼接多边形内的像素写入到拼接结果图像中的相应位置,然后沿着接缝线进行羽化处理,消除明显的接缝,就可以获得无缝的拼接图像。面阵往返摆扫图像接缝线结点多、镶嵌计算量大,常规的利用距离加权的羽化方法很难适用。针对这种情况,采用了基于模板的羽化方法,将初始化后的镶嵌模板进行卷积处理,卷积核可利用均值核或者高斯平滑核,卷积核的尺寸即为羽化过渡区域的宽度。如图3为两张图像镶嵌时羽化前后的效果示例,如框选部分,很明显羽化前存在明显的接缝线,羽化过渡后接缝线处则比较平滑,接缝线处亮度信息连续性良好。3 区域图像拼接试验
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于SIFT算法的无人机遥感图像拼接技术[J]. 王茜,宁纪锋,曹宇翔,韩文霆. 吉林大学学报(信息科学版). 2017(02)
[2]大区域无人机影像快速无缝拼接方法[J]. 董梅,苏建东,杨举田,刘广玉,李乃会,黄泽祥,田雷. 测绘科学. 2014(11)
[3]国外航空光学测绘装备发展及关键技术[J]. 李海星,惠守文,丁亚林. 电子测量与仪器学报. 2014(05)
[4]遥感图像镶嵌接缝线自动生成方法综述[J]. 周清华,潘俊,李德仁. 国土资源遥感. 2013(02)
[5]接缝线网络的自动生成及优化方法[J]. 潘俊,王密,李德仁. 测绘学报. 2010(03)
[6]光学遥感影像的自动匀光处理及应用[J]. 李德仁,王密,潘俊. 武汉大学学报(信息科学版). 2006(09)
博士论文
[1]机载图像拼接关键技术研究[D]. 董强.中国科学院大学(中国科学院长春光学精密机械与物理研究所) 2018
[2]机载光电成像精确几何校正与鲁棒拼接关键技术研究[D]. 周前飞.中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所) 2016
[3]基于视差图的数字正射影像镶嵌线自动搜索及其质量评价方法研究[D]. 段梦梦.武汉大学 2015
[4]画幅式热红外图像实时拼接技术研究[D]. 王雨曦.中国科学院研究生院(上海技术物理研究所) 2015
[5]航空视频影像的正射影像制作关键技术研究[D]. 任超锋.武汉大学 2014
[6]IMU/DGPS辅助航空摄影测量原理、方法及实践[D]. 李学友.解放军信息工程大学 2005
硕士论文
[1]无人机图像拼接技术的研究与实现[D]. 刘玉松.安徽大学 2018
[2]大比例尺多视角无人机遥感图像拼接技术研究[D]. 李星星.杭州师范大学 2015
[3]集群环境下无人机影像快速拼接及点云生成技术研究[D]. 李劲澎.解放军信息工程大学 2013
本文编号：3502155
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