大花石上莲
学校代码 10701
分类号 TP39 学 号 1503121534 密 级 公开
西安电子科技大学
翻板百叶滚筒电机硕士学位论文
作者姓名：孙爱凤
一级学科：计算机科学与技术
二级学科：计算机系统结构
学位类别：工学硕士
指导教师姓名、职称：田玉敏 教授
学 院：计算机学院
提交日期：2018年6月
Research on UA V Image Automatic Mosaic
Technology
A thesis submitted to
XIDIAN UNIVERSITY
西花蓟马in partial fulfillment of the requirements
for the degree of Master
in Computer System Architecture
By
Sun Aifeng
Supervisor: Tian Yumin Title: Professor
June 2018
肖秀丹摘要卷尺设计
摘要
无人机航拍图像自动拼接技术通过图像配准、图像融合等技术，将一组内容相关的无人机航拍图像自动拼接成一幅覆盖拍摄场景内容的大视图、高分辨率图像，在数字地图与虚拟环境生成、目标跟踪与无人机辅助导航、军事侦察、空中监测预警、灾害控制等方面具有重要的应用价值。 本文针对无人机航拍图像自动拼接所涉及的关键技术进行深入研究，主要包括图像配准、参数估计与优化、图像融合三部分。
图像配准作为图像拼接的基础，对图像拼接的速度以及拼接结果的精确度影响甚大。本文针对纹理特征较少的无人机航拍图像，研究了基于Log-Gabor变换的特征提取技术，并通过实验与SIFT特征提取算法进行对比，比较了对沙漠、草原等区域航拍图像的特征提取和配准效果。其次，本文提出了相邻关系确定再配准的多幅图像配准方法，该方法通过求解图像最大极值稳定区域进行特征提取，并采用SURF描述算子对提取的图像区域进行描述，初步粗匹配确定图像是否相邻，进而对相邻图像精确配准求取特征点对。由于这种基于区域的特征匹配算法具有较低的复杂度且提取的特征点数量较少，可
以较快地判断出各图像间是否存在重叠区域，从而免除了不相邻图像间的精确配准，很大程度上减少了图像配准所消耗的时间。
本文从计算机视觉的角度详细分析了无人机航拍中相机的成像原理，推导出简单高效的6-DOF相机成像模型，并使用该模型对图像进行参数估计。根据多幅航拍图像拼接中误差产生的原因，提出带约束项的参数优化模型。通过多组数据对比实验，验证了本文提出的6-DOF成像模型及带约束项的参数优化调整方法的可行性和高效性。
使用缝合线对图像进行融合时，缝合线两侧图像容易出现局部不连续现象。针对这一问题，本文求解了用于缝合线搜索的最小连通子区域，并在该连通域内递归回溯搜索缝合线，消除视觉上的拼接“错位”现象，并且很大程度上提高了图像融合速度；其次，根据无人机航拍图像的拼接特点，将最小生成树的思想应用于缝合线搜索，求解最优路径。实验结果表明，相比于最大配准误差最小化的动态规划方法，本文提出的方法具有更好的拼接效果。 关键词：航拍图像拼接，特征提取与配准，相机成像模型，参数估计与优化调整，图像融合
豫公网安备41160202000603
站长QQ:729038198
关于我们
投诉建议