機(jī)載廣域掃描大視場(chǎng)紅外圖像拼接是對(duì)機(jī)載紅外成像器獲取的高空間分辨率的圖像序列進(jìn)行拼接,從而獲得大視場(chǎng)、高空間分辨率的航拍紅外圖像,其在軍事偵查、災(zāi)害救援等領(lǐng)域中具有非常高的應(yīng)用價(jià)值。與一般的圖像拼接不同,本文描述的拼接是一種帶伺服信息的有序圖像拼接。圖像拼接包含圖像配準(zhǔn)、捆綁調(diào)整和圖像融合三大步驟。傳統(tǒng)的捆綁調(diào)整方法采用LM算法對(duì)全部圖像的相機(jī)參數(shù)進(jìn)行聯(lián)合求解,然而,大視場(chǎng)圖像拼接處理的圖像數(shù)量巨大,導(dǎo)致LM算法的迭代求解時(shí)間過(guò)長(zhǎng),甚至出現(xiàn)迭代過(guò)程不收斂的情況。大視場(chǎng)圖像拼接采用增量式拼接模式,該模式下無(wú)法對(duì)全部圖像進(jìn)行捆綁調(diào)整。針對(duì)以上問(wèn)題,本文改進(jìn)了捆綁調(diào)整方法,以此為基礎(chǔ)設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了機(jī)載廣域掃描大視場(chǎng)紅外圖像拼接軟件。針對(duì)掃描大視場(chǎng)圖像拼接中圖像數(shù)量較多,導(dǎo)致捆綁調(diào)整運(yùn)行時(shí)間長(zhǎng)、算法不收斂的問(wèn)題,本文提出了一種基于交替方向乘子法（ADMM）的捆綁調(diào)整方法,該方法利用ADMM算法代替LM算法對(duì)全部圖像的相機(jī)參數(shù)進(jìn)行聯(lián)合求解,使所有匹配特征點(diǎn)對(duì)的殘差的平方和最小。相比于傳統(tǒng)的捆綁調(diào)整方法,該方法在大規(guī)模的圖像拼接中收斂性更好,收斂速度更快。機(jī)載廣域掃描拼接軟件需要采用增量式的拼接模式... 

【文章來(lái)源】：華中科技大學(xué)湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：127 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 研究背景和意義
    1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
    1.3 論文的主要工作以及章節(jié)安排
2 機(jī)載廣域掃描大視場(chǎng)圖像拼接需求分析
    2.1 圖像拼接技術(shù)
    2.2 機(jī)載廣域掃描紅外圖像獲取
    2.3 機(jī)載廣域掃描大視場(chǎng)圖像拼接特點(diǎn)分析
    2.4 本章小結(jié)
3 基于特征點(diǎn)的圖像配準(zhǔn)算法
    3.1 圖像預(yù)處理
    3.2 特征點(diǎn)檢測(cè)
    3.3 特征點(diǎn)匹配
    3.4 特征匹配提純
    3.5 特征點(diǎn)檢測(cè)算法對(duì)比實(shí)驗(yàn)
    3.6 圖像預(yù)處理對(duì)特征點(diǎn)匹配的影響
    3.7 本章小結(jié)
4 圖像配準(zhǔn)中的捆綁調(diào)整方法
    4.1 相機(jī)參數(shù)與圖像投影
    4.2 基于LM算法的捆綁調(diào)整
    4.3 基于ADMM算法的捆綁調(diào)整方法
    4.4 捆綁調(diào)整實(shí)驗(yàn)
    4.5 增量式相機(jī)參數(shù)優(yōu)化
    4.6 本章小結(jié)
5 基于最優(yōu)拼接線的多分辨率圖像融合算法
    5.1 加權(quán)平均融合
    5.2 多分辨率融合
    5.3 基于圖割的最優(yōu)拼縫融合
    5.4 基于最優(yōu)拼接線的多分辨率融合
    5.5 圖像融合算法對(duì)比實(shí)驗(yàn)
    5.6 本章小結(jié)
6 機(jī)載廣域掃描大視場(chǎng)紅外圖像拼接軟件
    6.1 軟件總體設(shè)計(jì)
    6.2 圖像拼接流程與多線程實(shí)現(xiàn)
    6.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析
    6.4 本章小結(jié)
7 總結(jié)與展望
    7.1 本文內(nèi)容總結(jié)
    7.2 工作展望
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄1 攻讀碩士期間參與發(fā)表的論文與專利
附錄2 攻讀碩士期間參與的科研課題


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]基于改進(jìn)SIFT算法的視頻圖像序列自動(dòng)拼接[J]. 盧斌,宋夫華.  測(cè)繪科學(xué). 2013(01)
[2]基于滑動(dòng)窗口與多幀補(bǔ)償?shù)淖赃m應(yīng)盲元檢測(cè)與補(bǔ)償算法[J]. 顧國(guó)華.  紅外技術(shù). 2010(07)
[3]基于蟻群算法的正射影像鑲嵌線自動(dòng)選擇[J]. 張劍清,孫明偉,張祖勛.  武漢大學(xué)學(xué)報(bào)(信息科學(xué)版). 2009(06)
[4]基于對(duì)數(shù)極坐標(biāo)映射的圖像拼接方法[J]. 李忠新,茅耀斌,王執(zhí)銓.  中國(guó)圖象圖形學(xué)報(bào). 2005(01)
[5]基于霍夫變換和相位相關(guān)的圖像配準(zhǔn)方法[J]. 李中科,吳樂(lè)南.  信號(hào)處理. 2004(02)
[6]一種全自動(dòng)穩(wěn)健的圖像拼接融合算法[J]. 趙向陽(yáng),杜利民.  中國(guó)圖象圖形學(xué)報(bào). 2004(04)
[7]圖像拼接的改進(jìn)算法[J]. 方賢勇,潘志庚,徐丹.  計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與圖形學(xué)學(xué)報(bào). 2003(11)

博士論文
[1]機(jī)載圖像拼接關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 董強(qiáng).中國(guó)科學(xué)院大學(xué)(中國(guó)科學(xué)院長(zhǎng)春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所) 2018

碩士論文
[1]航空遙感圖像配準(zhǔn)與拼接算法研究[D]. 劉超然.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2018
[2]畫(huà)幅式紅外圖像拼接技術(shù)研究[D]. 樊佩琦.中國(guó)兵器科學(xué)研究院(昆明物理研究所) 2018
[3]�？毡尘按蠓嫒皥D像拼接技術(shù)研究[D]. 黃建平.電子科技大學(xué) 2018
[4]無(wú)人機(jī)遙感農(nóng)田全景圖像拼接技術(shù)研究[D]. 王茜.西北農(nóng)林科技大學(xué) 2017
[5]基于ORB特征的無(wú)人機(jī)遙感圖像拼接技術(shù)研究[D]. 劉婷婷.天津理工大學(xué) 2017
[6]基于SURF的圖像拼接算法研究[D]. 曹君宇.云南大學(xué) 2016
[7]大區(qū)域無(wú)人機(jī)航拍圖像拼接算法研究[D]. 周行.國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2015
[8]基于遙感信息的戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)可視化技術(shù)研究[D]. 許敏.解放軍信息工程大學(xué) 2004



本文編號(hào)：3266939