低空航拍圖像正射全景拼圖方法研究.pdf

1、憑借其廉價靈活的特點，小型無人機的應用在近年來正快速普及，其相關(guān)技術(shù)蓬勃發(fā)展。小型無人機在低空條件下拍攝的航空圖像對地分辨率高，可以作為衛(wèi)星及高空航拍圖像數(shù)據(jù)的有力補充，但同時單張低空航拍圖像可視范圍度小，透視畸變大，且冗余信息較多。如何對大量低空航拍數(shù)據(jù)進行有效組織和展現(xiàn)，是本文關(guān)注的核心問題。
　　文章提出將飛行器獲取的低空航拍圖像通過正射轉(zhuǎn)換和全景拼接，合成目標區(qū)域的大范圍、尺度統(tǒng)一、高分辨率的全景圖像。在正射全景圖像中，目

2、標物體的透視形變被消除，二維尺度信息得到了恢復和保持，圖像中可視范圍顯著增大，冗余信息被消解弱化，形成了目標區(qū)域視覺信息的有效綜合展現(xiàn)。本文的研究在軍事情報偵查與戰(zhàn)場指揮、地理信息勘測、城市規(guī)劃、農(nóng)林業(yè)檢測等諸多領(lǐng)域都有積極的應用價值。
　　具體來說，本課題開展了以下幾方面工作。
　　第一，本文總結(jié)并比較了生成正射圖像的一般方法。主要選取了基于相機標定和重投影的航拍圖像正射校正方法、基于DEM的正射圖像生成方法和基于新視角生

3、成的正射圖像生成方法開展了深入的理論和實例分析，對比研究了各自的適用情景和優(yōu)缺點。
　　第二，本文提出了基于多視角圖像稠密匹配點云的正射圖像生成技術(shù)。文章通過目標區(qū)域低空多視角圖像在三維空間中的特征匹配和自標定，生成稀疏三維點云，隨后經(jīng)過加密算法將點云稠密化，進而通過點云向地平面的垂直投影生成正射圖像。
　　第三，本文針對正射圖像平面投影的特點優(yōu)化了圖像拼接算法，完成光照平滑、顏色融合等接縫處理過程，最終生成正射的全景圖像。