本文關鍵詞：無人機遙感影像點特征匹配算法研究

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【摘要】：無人機遙感平臺具有機動靈活、快速響應、成本低廉、維護簡單等特點,逐漸成為遙感數(shù)據(jù)獲取的重要工具。由于無人機影像的地面覆蓋范圍小、重疊度高,單張影像往往不能覆蓋整個感興趣目標區(qū)域,因此影像鑲嵌是無人機影像處理的基礎工作。在幾何鑲嵌環(huán)節(jié)中,多采用基于點特征的匹配方法獲取同名點對。本文結合無人機影像特點,對點特征匹配技術中的特征提取、匹配搜索兩類算法進行了深入研究和探討,旨在尋找與設計可以滿足不同無人機應用要求、具備更加優(yōu)異計算性能和運行效果的特征匹配算法。論文的主要工作和創(chuàng)新點如下:1、介紹了論文的研究背景與意義,總結了無人機技術、特征匹配技術的國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀,明確了論文的主要研究內(nèi)容。2、研究了特征匹配技術原理。對影像匹配的定義、空間幾何變換模型選取、特征匹配一般過程進行了總結,并對經(jīng)典的特征檢測算法原理進行了系統(tǒng)的分析。3、深入研究了無人機遙感影像點特征提取算法。以影像的尺度空間理論為基礎,對具有局部不變性的點特征檢測算法、點特征局部信息描述方法進行分析。建立了較為全面的評價體系,并對4種常用的特征提取算法在不同變化條件下的性能進行了對比實驗,分析總結了AKAZE與ORB算法的優(yōu)點與不足。4、分析了不同的無人機應用對特征提取算法性能的要求,然后結合現(xiàn)有算法的不足,提出了兩類改進特征提取算法。為改善運行效果,將AKAZE算法的二值描述符M-LDB替換為性能穩(wěn)定的SIFT描述符;為解決ORB算法特征點定位精度低的問題,對SIFT子像元插值技術進行合理簡化與改進,從而使ORB算法具備了精確特征定位功能。實驗表明,改進的ORB算法保持了原算法高效計算的特點,同時具備良好的特征點定位精度。5、提出了一種機載導航數(shù)據(jù)支持的改進匹配搜索算法。在對現(xiàn)有匹配搜索算法研究分析的基礎上,根據(jù)Kd-樹算法在數(shù)據(jù)維度較低時可以進行快速搜索的原理,結合無人機影像特點,以導航數(shù)據(jù)為輔助,按照“降維”的思想提出了一種改進的快速匹配搜索算法。實驗證明,該算法可以保證匹配正確率,并在數(shù)據(jù)集達到一定規(guī)模時具備搜索加速效果,而且,數(shù)據(jù)集規(guī)模越大、向量維度越高,加速效果越明顯。
【學位授予單位】：解放軍信息工程大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TP751

【參考文獻】

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本文編號：1304900