隨著無人機技術的發(fā)展,無人機被廣泛應用于各種航拍、遙感場景。但是單張無人機遙感圖像的覆蓋范圍較小,不能滿足實際應用需求。如何將多幅無人機遙感圖像拼接成一幅過渡自然的無縫圖片成為了近年來研究的熱點。本課題針對遙感領域對圖像拼接的強烈需求,深入研究了基于點特征的無人機遙感圖像拼接技術。具體研究內容如下:1、本課題根據(jù)圖像采集需求,自主搭建了無人機圖像采集系統(tǒng),并根據(jù)課題需要,自主編寫了無人機的地面控制軟件。2、分析了較為流行的Harris角點、SURF特征和SIFT特征,并對三種特征進行性能對比實驗,然后對經典的SIFT算法進行改進,對提取的SIFT特征進行距離約束、最大數(shù)量約束和最小響應值約束,然后將改進后的SIFT算法與經典的SIFT算法進行了對比實驗,實驗結果表明改進后的SIFT算法具有更高的匹配精度和更快的計算速度,同時保證了圖像對齊的精度。3、針對圖像融合過程中出現(xiàn)的亮度不均、扭曲、重影等問題,提出先使用捆綁調整算法對配準后的多幅圖像進行全局調整;接著使用基于圖割的最佳縫合線搜索算法找出最佳縫合線,最后在最佳縫合線附近使用多頻帶融合算法融合圖像。同時將本文提出的圖像融合算法與經典的圖像融合算法進行對比實驗,實驗結果表明本文提出的圖像融合方法具有更好的融合效果。
【學位單位】：廣西大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2018
【中圖分類】：P237;TP751
【部分圖文】：

地面控制系統(tǒng)進行通信。圖像采集模塊由飛宇ｇ〇ｐｒ〇３三軸無刷云臺、鷹眼６Ｓ相機、??ＣＵＡＶＨＡＣＫ－ＬＩＮＫ?２．４Ｇ數(shù)字圖傳和美樂威ＵＳＢ?Ｃａｐｔｕｒｅ?ＳＤＩ視頻采集卡組成，無人機??的具體硬件參數(shù)如表２－１所示，四旋翼無人機平臺如圖２－３所示：??表２－１無人機硬件參數(shù)??Ｔａｂ．?２－１?Ｔｈｅ?ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ?ｏｆ?ＵＡＶ＇ｓ?ｈａｒｄｗａｒｅ??項目?型號??飛行控制器?ＰＩＸＨＡＷＫ飛控??無人機機架?６５０四旋翼機架??ＧＰＳ?Ｍ８Ｎ?ＧＰＳ?模塊??電調?好盈鉑金３０Ａ電調??電機?朗宇Ｘ４１１０Ｓ４００ＫＶ無刷電機??電池?格氏６Ｓ?８０００?ｍＡｈ鋰電池??數(shù)傳?Ｄｉｇｉ?９ＸＴｅｎｄ?９００ＭＨｚ數(shù)傳模塊??相機云臺?飛宇ｇｏｐｒｏ３三軸無刷云臺??攝像機?Ｇｏｐｒｏ?ｈｅｒｏ３＋攝像機??圖傳?ＣＵＡＶＨＡＣＫ－Ｌ丨ＮＫ２．４Ｇ數(shù)字圖傳??Ｉ＃?Ｊ?：??，九誦??圖２－３四旋翼無人機平臺??Ｆｉｇ．?２－３?Ｆｏｕｒ－ｒｏｔｏｒ?ＵＡＶ?ｐｌａｔｆｏｒｍ??本文中的無人機地面控制系統(tǒng)是在ＰＩＸＨＡＷＫ官方控制軟件Ｍｉｓｓｉｏｎ?Ｐｌａｎｎｅｒ的基??礎上改進而來。ＭｉｓｓｉｏｎＰｌａｎｎｅｒ是ＰＩＸＨＡＷＫ官方推出的開源的無人機控制軟件，因為??Ｍｉｓｓｉｏｎ?Ｐｌａｎｎｅｒ并不能完全滿足本課題的飛行控制需要，本課題組在Ｍｉｓｓｉｏｎ?Ｐｌａｎｎｅｒ的??基礎上

?（ｃ）曝光過少?（ｄ）曝光過度??圖２－５問題圖像??Ｆｉｇ．２－５?Ｔｈｅ?ｉｍａｇｅｓ?ｗｉｔｈ?ｐｒｏｂｌｅｍｓ??圖像配準的目的是將處在不同坐標系的圖像變換到同一坐標系下，通過圖像配準求??解圖像間的坐標變換關系（使用（３ｘ３）的矩陣表示），求解變換矩陣后，便可以通過矩陣??將圖像投影到統(tǒng)一坐標系下，以便進行下一步的圖像融合。如果圖像配準的誤差過大，??會導致圖像無法對齊，嚴重影響圖像拼接效果（如圖２－６所示）：??「??—Ｉ一??圖２－６未對齊的圖像??Ｆｉｇ．２－６?Ｔｈｅ?ｉｍａｇｅｓ?ｕｎａｌｉｇｎｅｄ??圖像融合主要是使用特定的融合方法融合配準后的圖像，消除因光照不一致和視差??導致的亮度不一致、圖像扭曲、圖像重影等問題（如圖２－７所示），從而確保拼接結果過??渡自然、亮度均勻、無明顯畸變。??（ａ）亮度不一致?（ｂ）圖像扭曲?（ｃ）圖像模糊重影??圖２－７圖像融合問題??Ｆｉｇ．２－７?Ｔｈｅ?ｐｒｏｂｌｅｍｓ?ｏｆ?ｉｍａｇｅ?ｆｕｓｉｏｎ??綜上所述，圖像拼接包括：圖像采集、圖像預處理、圖像配準

?（ｃ）曝光過少?（ｄ）曝光過度??圖２－５問題圖像??Ｆｉｇ．２－５?Ｔｈｅ?ｉｍａｇｅｓ?ｗｉｔｈ?ｐｒｏｂｌｅｍｓ??圖像配準的目的是將處在不同坐標系的圖像變換到同一坐標系下，通過圖像配準求??解圖像間的坐標變換關系（使用（３ｘ３）的矩陣表示），求解變換矩陣后，便可以通過矩陣??將圖像投影到統(tǒng)一坐標系下，以便進行下一步的圖像融合。如果圖像配準的誤差過大，??會導致圖像無法對齊，嚴重影響圖像拼接效果（如圖２－６所示）：??「??—Ｉ一??圖２－６未對齊的圖像??Ｆｉｇ．２－６?Ｔｈｅ?ｉｍａｇｅｓ?ｕｎａｌｉｇｎｅｄ??圖像融合主要是使用特定的融合方法融合配準后的圖像，消除因光照不一致和視差??導致的亮度不一致、圖像扭曲、圖像重影等問題（如圖２－７所示），從而確保拼接結果過??渡自然、亮度均勻、無明顯畸變。??（ａ）亮度不一致?（ｂ）圖像扭曲?（ｃ）圖像模糊重影??圖２－７圖像融合問題??Ｆｉｇ．２－７?Ｔｈｅ?ｐｒｏｂｌｅｍｓ?ｏｆ?ｉｍａｇｅ?ｆｕｓｉｏｎ??綜上所述，圖像拼接包括：圖像采集、圖像預處理、圖像配準
【參考文獻】

相關期刊論文 前6條

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3 黃帥;吳克偉;蘇菱;;基于Harris尺度不變特征的圖像匹配方法[J];合肥工業(yè)大學學報(自然科學版);2011年03期

4 丁瑩;李文輝;范靜濤;楊華民;;基于多尺度Harris角點SAM的醫(yī)學圖像配準算法[J];中國圖象圖形學報;2010年12期

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相關碩士學位論文 前3條

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本文編號：2865317