面向国土资源巡查的无人机影像拼接算法研究

论文摘要

近年来,非法侵占国土资源现象时有发生,国土资源监管形势严峻,如何实时监测巡查国土资源利用现状,是国土资源管理部门更合理、高效工作的关键环节之一。传统模式下的国土资源监管模式工作效率低,人力物力成本较高。无人机行业的飞速发展,使得利用小型无人机采集影像成为填补国土资源监管空白区域的新方案。但无人机因飞行高度低其单张像幅较小,故必须进行多幅影像的拼接工作。并且有时为了提高工作效率或因环境限制无法布控控制点,因此,如何在无控制点的情况下,自动快速拼接无人机影像具有一定的研究意义。本文就无人机影像拼接相关技术进行了研究与实验,并开发了一款面向国土资源巡查的无人机无控制点快速影像拼接系统,主要工作包括:(1)利用相机参数对无人机影像进行了几何畸变校正,消除了径向畸变与切向畸变,在频率域和空间域对影像增强技术进行了讨论与分析,实验与分析了多种影像增强技术,选择了中值滤波技术消除了影像噪声。(2)就SIFT算法与SURF算法进行了特征点检测的实验与评价分析,检测到特征点后利用欧式距离作为相似性度量,使用BBF算法作为搜索策略,对影像进行了粗匹配,针对粗匹配后依旧存在少量误匹配现象的问题,利用RANSAC算法删除了误匹配点。(3)使用线性加权融合方法对无人机最终拼接影像进行了影像融合实验,消除了影像拼接缝及亮度差异。同时,由于基于POS系统的影像拼接精度低但最终全景图具有坐标信息,而基于特征点的影像拼接精度相对较高但却不具有坐标信息,故本文将两种思想结合,完成了拼接影像,该影像具有坐标信息,可叠加到多种空间底图上去,为国土资源巡查等实际应用提供了便利。(4)研发的影像拼接系统最终结合其他软硬件设备进行了运行与实验,最终实验所得影像带有坐标信息,精度能够满足国土资源巡查需求,无人机拼接影像可应用在多种实践场合。

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文章来源

类型: 硕士论文

作者: 王静

导师: 王中元

关键词: 无人机,影像拼接,影像增强,匹配,线性加权融合

来源: 中国矿业大学

年度: 2019

分类: 基础科学,信息科技

专业: 自然地理学和测绘学,计算机软件及计算机应用

单位: 中国矿业大学

分类号: P23;TP391.41

总页数: 85

文件大小: 6085K

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标签：无人机论文;  影像拼接论文;  影像增强论文;  匹配论文;  线性加权融合论文;