航拍图像全景生成及其地理配准研究

发布时间：2024-07-07 06:04

　　航拍图像全景生成及其地理配准是计算机视觉领域的一个热门研究方向,不仅在工业制造、交通规划、地理勘测、灾害评估等民用领域有着广泛的应用需求,而且在军事侦察监视领域也发挥着重要的作用。然而,无人机航拍图像普遍存在几何变形、特征点分布不均匀、运动目标干扰等问题,在生成全景图像时易出现鬼影和视差等现象,其地理配准的精度难以得到保证。因此本文在分析现有的全景拼接和视觉定位技术的基础上,研究了无人系统航拍图像的正射校正、全景生成和地理配准等技术,并验证了本文所提算法的可行性和有效性。本文首先分析了航拍图像产生几何形变的原理,在此基础上研究了基于相机标定的图像畸变校正算法以及基于数字高程模型和地面控制点的正射校正算法。针对传统的正射校正算法计算复杂度高、实时性差的缺点,本文提出了基于飞行姿态参数的航拍图像正射校正算法:利用无人机的俯仰角、偏航角、滚转角和航行高度计算航拍图像的像点与实际物点的对应关系,建立基于飞行姿态的几何校正模型,藉此实现航拍图像的快速校正。然后,本文提出了基于分块特征检测的图像配准算法,降低了配准算法的计算复杂度。针对全景拼接中的融合鬼影,本文提出了一种基于多分辨率融合与缝合线搜...

【文章页数】：75 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 研究现状及难点分析
        1.2.1 国内外研究现状
        1.2.2 技术难点分析
    1.3 论文的章节结构
第二章 航拍图像正射校正
    2.1 图像预处理
        2.1.1 航拍成像原理
        2.1.2 光学畸变校正
        2.1.3 相机参数标定
    2.2 正射校正算法
        2.2.1 几何畸变分析
        2.2.2 相机投影分析
        2.2.3 基于数字高程模型的校正算法
        2.2.4 基于多地面控制点的校正算法
        2.2.5 基于飞行姿态参数的校正算法
        2.2.6 图像插值算法
    2.3 实验结果与分析
        2.3.1 相机标定结果
        2.3.2 图像正射校正
    2.4 本章小结
第三章 航拍图像全景拼接
    3.1 拼接算法流程
    3.2 图像特征提取
        3.2.1 SURF特征
        3.2.2 分块特征检测算法
    3.3 图像配准算法
        3.3.1 特征匹配
        3.3.2 随机一致性算法
        3.3.3分块特征检测配准实验
    3.4 图像融合算法
        3.4.1 传统融合方法
        3.4.2 鬼影消除算法
        3.4.3 图像融合实验及分析
    3.5 实验结果与分析
    3.6 本章小结
第四章 航拍图像地理配准
    4.1 航拍图像道路数据提取
        4.1.1 连通区域特征分析
        4.1.2 道路区域提取
    4.2 电子矢量地图道路数据提取
        4.2.1 道路区域搜索
        4.2.2 道路提取分析
    4.3 基于形状上下文的匹配算法
        4.3.1 形状上下文描述子
        4.3.2 形状上下文匹配算法
    4.4 改进的道路匹配算法
        4.4.1 直线路段提取
        4.4.2 直线路段匹配
    4.5 实验结果与分析
    4.6 本章小结
第五章 总结与展望
    5.1 总结
    5.2 展望
致谢
参考文献
作者在攻读硕士学位期间发表的论文



本文编号：4003265