共孔径多光谱相机的图像配准方法研究

发布时间：2024-02-15 22:17

　　共孔径多光谱相机利用同视场的特性,可以获取同一场景下物体的不同光谱信息。本文主要研究的是基于阵列分光的共孔径多光谱相机,其有瞬时采集的优点,但由于其多相机的设计,容易在装配或运输等情况下在图像上引入几何误差。图像配准的目标就是找到两幅图像多幅图像之间的几何变换关系;相对于普通图像,多光谱图像之间具有灰度差异大的问题,再加上不同场景的影响,加大了配准的难度;对配准精度的影响不利于后期的全景图拼接或光谱信息的提取等应用。本文首先分析了共孔径多光谱相机的成像原理与数据特点;针对多光谱图像配准,主要研究了基于特征和基于变换域两类方法。本文对现有的特征提取算法进行测试,分析其优缺点和适应性;并针对不同谱段图像灰度差异大的问题,提出了逐级配准的方法,其主要思想是利用数据本身计算出一组配准路线,然后依据配准路线进行两两配准,相对之前任意两幅不同光谱图像进行配准矩阵的计算,该方法提高整体算法的鲁棒性和准确性。针对传统特征提取算法难以保持图像的局部精度和边缘细节的问题,提出了一种基于A-KAZE特征提取算法的多光谱图像逐级配准方法。该方法在两两配准过程中利用快速显示扩散(FED)数值分析框架求解非线性扩...

【文章页数】：65 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图２－１滤光轮式多光谱成像示意图??

常见形式有滤光轮式。滤光轮式多光谱成像系统中滤光轮一般是由多个不同窄带??滤波片组成，有镜头与相机之间和镜头之前两种放置方式，优点在于多光谱成像分??时共用同一口径，可以得到无视差的图像，如图２－］，缺点是谱段之间的图像不是??同时获取的，存在时间差，适用于近距离静态目标成像。?....

图２－２滤光片阵列分光多光谱相机实物图??Ｆｉ２－２?Ｆｉｌｔｅｒ?ａｒｒａｓｅｃｔｒｏｓｃｏｉｃ?ｍｕｌｔｉｓｅｃｔｒａｌ?ｃａｍｅｒａｈｓｉｃａｌ?ｍａ．??

由于滤光片滤光原理多数是通过镀制多层介质膜，会出现透过率曲线随入射??角增大而左移的情况，所以滤光片常放置在入射角度较小的位置。多光谱相机共分??为８个光路，对应８个不同谱段，如图２－３所示；一束光经过前面的分色镜，分成??上下两路，上下两层各四个相机，再通过分光镜把光输送到各个....

图２－３—种共孔径多光谱成像系统简易光路图（１为分色片，２、３、４为分光镜，５、８、１３、??１４为镜片组，６、９、１２、１５为滤光片，７、１０、１１、１６为探测器，其中５，６，７组成一个镜??

ｋ?．?Ｉ??图２－２滤光片阵列分光多光谱相机实物图??Ｆｉｇ?２－２?Ｆｉｌｔｅｒ?ａｒｒａｙ?ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｉｃ?ｍｕｌｔｉｓｐｅｃｔｒａｌ?ｃａｍｅｒａ?ｐｈｙｓｉｃａｌ?ｍａｐ．??由于滤光片滤光原理多数是通过镀制多层介质膜，会出现透过率曲线随入射??角增大而左移....

图２－５多光谱数据常见存储格式??Ｆｉｇ?２－５?Ｃｏｍｍｏｎ?ｓｔｏｒａｇｅ?ｆｏｒｍａｔ?ｆｏｒ?ｍｕｌｔｉｓｐｅｃｔｒａｌ?ｄａｔａ??

该相机共采集八个谱段图像，依据赵永超博士?［４７］对数百种植被样本的研究，??在植被的光谱响应曲线中，有八个波段位置具有统计意义不变性，可以通过八个波??段位置的强度值来判定植物的种类和生长季［２］，如图２－４所示。??０．４?■??０?３５?＇?，?一??〇．３?■?＞?＾??....

本文编号：3900334