无人机航拍图像拼接技术研究

来源 :西南石油大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:kongduiyue2008
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
近年来,随着无人机行业的不断兴起,吸引着越来越多的科研人员从事无人机(Unmanned Aerial Vehicle,UAV)相关的各种研究和开发,使得无人机技术得到了迅猛的发展,无人机也被广泛的运用到测绘、应急指挥、农业灌溉等领域。无人机航拍技术的巨大的运用价值尤其体现在应对突发事件中,在突遇自然灾害时,可通过无人机携带航空遥感系统,迅速进入灾区,对震后的灾情调查、地质滑坡及泥石流等实施动态监测,并对道路损害及房屋坍塌情况进行有效地评估,为后续的灾区重建工作等方面提供了更有力的帮助。由于传统的无人机平台受到飞行高度和摄像机焦距的限制,无人机采集的图像无法覆盖整个目标区域,而单张图像又无法实时的将现场完整的呈现出来;而微型无人机的体积和功率都受到限制,无人机飞行的稳定性和抗风能力通常很差,这使得无人机在飞行过程中会出现姿态倾斜和震动现象,导致航拍图像出现模糊甚至失真。针对当前航拍图像中所存在的问题,本文基于四叉树结构和高斯金字塔理论,在ORB(ORiented Brief)算法的基础上改善原始算法特征点提取不均匀和特征点抗尺度变换鲁棒性弱的不足,提出了改进ORB算法,并基于改进ORB算法实现了全景图像的实时拼接,使得算法能输出宽视野、高分辨率和高质量的全景图像,进一步提升了无人机航拍图像的拼接速率和质量,更好地满足图像拼接的实时性要求。本文的主要研究内容具体如下:(1)针对无人机航拍图像中由于机载摄像头焦平面阵列的像元相应时间不同而产生的图像非均匀性、图像噪声等问题对航拍图像进行了图像预处理。(2)对比分析了当前在无人机航拍图像拼接研究中的特征点检测和匹配方法,分析了 ORB算法特征点和特征点描述子计算原理,通过实验发现原始的ORB算法存在输出的特征点区域过于集中及特征应对尺度变换鲁棒性弱的不足。(3)针对原始ORB算法输出特征点区域过于集中及特征应对尺度变换鲁棒性弱两点不足,进行了改进。首先,基于四叉树结构对输入图像进行迭代分割,并对每个区域进行单独计算特征,保留该区域中特征响应最大的特征点,以解决特征提取过于集中的不足;其次,针对原始ORB算法特征点应对尺度变化鲁棒性弱的不足,借助SURF特征点的计算思想,在高斯金字塔空间中的3×3像素邻域中挑选超过阈值的点作为特征点,增强特征点应对尺度变化的能力;最后,针对传统ORB算法中使用暴力匹配的方式来搜索匹配的特征点,本文利用最近邻匹配算法来加速特征匹配过程,降低了算法特征匹配所用的时间。(4)最后基于改进后的ORB算法实现了全景图像的拼接,通过实验发现改进的算法比传统的图像拼接算法有更好的匹配精度,并能较好的满足实时性要求。
其他文献
运用组合递归技巧证明了半径为 T 的 n 阶自中心图的最大边数满足某一关系,给出了几个有关的猜想.
Ridgeia piscesae是热液口管状蠕虫的一种,主要分布于东北太平洋Explorer、Juan de Fuca及Gorda洋中脊。该类管状蠕虫具有形态多样性,按其形态主要可分为短胖型及细长型虫体
在传统农业向现代化农业转变的今天,发展农产品品牌是促进农业规模化、标准化、产业化和市场化的重要手段之一。农产品品牌化适应了我国农业产业结构升级、提高农产品质量水平、提高市场竞争力和不断升级消费需求的迫切需要,也是实现农业增效,农民增收的迫切需要。临沂蜜桃历来凭借外形美观、汁多肉嫩、色艳味美、绿色健康的品质而名声在外,同时也是临沂市水果产业的支柱性产业。然而从近些年的发展来看,蜜桃的贸易仍以传统贸易
本文收集了中度妊高征59、重度妊高征46例、对照组110例,分析了中、重度妊高征对围产儿的是。妊高征对围产儿的危害随病情加重而增加。加强围产保健,早期防治妊高征,是降低其对围产儿造
【摘 要】 导入是数学教学中重要的一环,也是一堂课成功的起点和关键。好的导入,如同路标,如同序幕,唤起学生的求知欲望,能燃起学生智慧的火花,使学生积极思维,勇于探索,主动地去获取知识。教学就达到预期的效果。  【关键词】 新课导入;导入艺术;求知欲  【中图分类号】G62.03【文献标识码】A【文章编号】2095-3089(2015)15-0-01  上好一堂数学课,良好的开端是成功的一半,新课导
流感病毒表面血凝素(HA,Haemagglutinin)蛋白可以识别宿主细胞表面受体,决定流感病毒的宿主嗜性。HA蛋白的受体结合特性的转变是其跨物种传播的先决条件。AIV获得结合人上呼
随着中国特色社会主义市场经济体制逐步建立和完善,我国之前延用的国库分散管理制度已越来越不适应发展的需要。这种财政资金通过多重账户分散支付的运行方式会导致财政收支
提出了旋转两个有特定移相量的移相器对TE21模的极化进行任意变换的新方法,对TE11模极化变换后波导内场得出更普遍的结果。为自跟踪天线和差模的极化同时与任意极化来波相匹配提出了新