基于图像匹配的目标定位关键技术研究

发布时间：2020-12-03 23:18

　　无人机在执行侦察任务时,需要对目标进行快速精确的定位,定位速度的快慢和定位的精度的高低直接决定了任务的成败。传统机载光电设备目标定位方法误差来源多且易受到环境干扰,不能完全满足任务需要。随着图像匹配技术的深入研究,开展基于图像匹配技术的目标定位的算法的研究对机载航空电子技术发展具有重要意义。论文以大视角图像匹配算法作为研究重点,进行了大视角目标精确定位技关键技术的研究。论文首先设计了基于图像匹配的目标定位系统的总体方案,通过将目标实测图像与机载参考图像进行匹配实现目标定位,设计了本文提出的目标定位算法的总体方案,在室内环境下,验证目标定位算法的可行性,在室外真实环境下,验证目标定位算法的实用性,并对目标定位的定位误差进行分析。为了从无人机实测图像中将目标区域提取出来,为本文后续目标定位打下基础,本文首先提出了基于目标实测图像的快速目标区域提取算法,通过对目标实测图像进行快速图像匹配以及优化匹配结果,从而从实测图像中快速提取出待定位目标。为了实现在机载参考图像中对目标的精确定位,本文进一步研究了基于位姿信息辅助的大视角快速匹配算法,通过将具有较大视角差异的无人机实测图像与机载标定卫图进行... 

【文章来源】：电子科技大学四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：81 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

特征点图像匹配算法步骤

电子科技大学硕士学位论文6基础上，完成了一种基于灰度质心的图像匹配方法设计，其匹配性能强于改进ORB算法，时间性能接近。图1-2无人机实测基准图图1-3无人机实测图完成了无人机实测图像和标定卫星图像的大视角图像匹配。无人机对远距离地面目标定位时，采集的图像和机载的标定卫图之间存在较大的视角差异，如图1-4和图1-5所示，图像能够匹配上的难度大大提升，导致最终目标定位的实现困难增大。具有全仿射不变性的的ASIFT算法可以进行大视角图像匹配，但其算法消耗时间太长，不适合在目标定位系统中运用，因此完成了一种基于无人机位姿信息的大视角图像匹配方法设计。该方法具有仿射不变性，时间消耗远小于ASIFT算法。图1-4标定卫星图像

电子科技大学硕士学位论文6基础上，完成了一种基于灰度质心的图像匹配方法设计，其匹配性能强于改进ORB算法，时间性能接近。图1-2无人机实测基准图图1-3无人机实测图完成了无人机实测图像和标定卫星图像的大视角图像匹配。无人机对远距离地面目标定位时，采集的图像和机载的标定卫图之间存在较大的视角差异，如图1-4和图1-5所示，图像能够匹配上的难度大大提升，导致最终目标定位的实现困难增大。具有全仿射不变性的的ASIFT算法可以进行大视角图像匹配，但其算法消耗时间太长，不适合在目标定位系统中运用，因此完成了一种基于无人机位姿信息的大视角图像匹配方法设计。该方法具有仿射不变性，时间消耗远小于ASIFT算法。图1-4标定卫星图像

【参考文献】：
期刊论文
[1]定位图像匹配尺度与区域的摄像机位姿实时跟踪[J]. 苗菁华,孙延奎.  中国图象图形学报. 2017(07)
[2]基于视觉的目标检测与跟踪综述[J]. 尹宏鹏,陈波,柴毅,刘兆栋.  自动化学报. 2016(10)
[3]图像的角点检测研究综述[J]. 章为川,孔祥楠,宋文.  电子学报. 2015(11)
[4]航空变焦距斜视成像几何畸变的自动校正[J]. 周前飞,刘晶红,王宣,孙明超.  光学精密工程. 2015(10)
[5]局部图像描述符最新研究进展[J]. 许允喜,陈方.  中国图象图形学报. 2015(09)
[6]基于视觉的小型四旋翼无人机自主飞行控制[J]. 鲜斌,刘洋,张旭,曹美会.  机械工程学报. 2015(09)
[7]基于ORB的快速完全仿射不变图像匹配[J]. 侯毅,周石琳,雷琳,赵键.  计算机工程与科学. 2014(02)
[8]光电成像制导中地面运动目标检测与跟踪[J]. 李少军,肖利平,高磊.  系统工程与电子技术. 2014(01)
[9]融合互补仿射不变特征的倾斜立体影像高精度自动配准方法[J]. 姚国标,邓喀中,张力,杨化超,艾海滨.  测绘学报. 2013(06)
[10]基于多尺度Fourier-Mellin变换的末制导目标跟踪[J]. 陈冰,赵亦工,李欣.  仪器仪表学报. 2009(10)

硕士论文
[1]无人机高精度目标定位技术研究[D]. 邵慧.南京航空航天大学 2014
[2]单目视觉/惯性室内无人机自主导航算法研究[D]. 庄曈.南京航空航天大学 2012



本文编号：2896627