無(wú)人機(jī)航拍圖像拼接算法研究.pdf

1、圖像拼接是圖像界的熱點(diǎn)問(wèn)題之一，在圖像識(shí)別，無(wú)人飛機(jī)，航拍圖像分析等各個(gè)領(lǐng)域都有廣泛的應(yīng)用。本文對(duì)圖像拼接及其相關(guān)技術(shù)進(jìn)行了研究，主要包括特征的檢測(cè)和提取、基于點(diǎn)特征的匹配、圖像的融合等。
　　 航拍圖像序列自動(dòng)拼接是指將一組內(nèi)容上相關(guān)的航拍圖像自動(dòng)拼接為一幅能夠更為全面描述場(chǎng)景內(nèi)容的全景圖像的過(guò)程。鑒于視覺系統(tǒng)中存在的分辨率與視場(chǎng)范圍之間的固有矛盾，為了保證較高的分辨率，單幅的航拍圖像對(duì)應(yīng)的場(chǎng)景區(qū)域通常較小，不利于準(zhǔn)確、全面地

2、觀察和分析地面場(chǎng)景。而航拍圖像自動(dòng)拼接技術(shù)正是解決這一問(wèn)題的有效途徑。與其他圖像的拼接過(guò)程一樣，航拍圖像拼接主要包括配準(zhǔn)和鑲嵌兩個(gè)步驟，其中的核心是圖像配準(zhǔn)。經(jīng)過(guò)多年發(fā)展，人們已經(jīng)提出了很多配準(zhǔn)方法，如灰度相關(guān)法、相位相關(guān)法、基于特征的方法等。其中，基于特征的方法首先在兩幅輸入圖像中分別提取具有不變性的特征點(diǎn)，然后通過(guò)搜索比較得到一組匹配的特征點(diǎn)對(duì)，并利用這些特征對(duì)之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系估計(jì)出全局變換參數(shù)，最后借助估算出的變換模型將兩幅圖像校正

3、到同一平面上，從而實(shí)現(xiàn)配準(zhǔn)。
　　 根據(jù)匹配和圖像拼接的需求，特征檢測(cè)方法需要特征定位的精度較高，能很好地檢測(cè)出所需特征，并具有對(duì)于灰度變化、圖像形變以及遮擋等都有較好的魯棒性。本文研究了著名的Harris算子和Susan算子。由于航拍序列各幀圖像之間存在較大差異，因而常用的基于特征的配準(zhǔn)方法適用性較差，對(duì)此，提出利用SIFT特征來(lái)實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確、穩(wěn)健的航拍圖像配準(zhǔn)。進(jìn)一步的，提出一種基于視覺特征的色彩融合方法以取得平滑的鑲嵌效果。最