無人機(jī)遙感影像的航帶拼接算法研究.pdf

1、無人機(jī)擁有許多特有優(yōu)勢(shì)，已被廣泛應(yīng)用于多個(gè)領(lǐng)域，尤其是自然災(zāi)害勘查等方面。然而，受無人機(jī)航攝的機(jī)械限制，每幅影像所涵蓋的地理面積并不廣闊，使得人們無法獲得足夠的信息，此時(shí)將多幅影像拼接成一幅覆蓋地域范圍廣的全景影像顯得尤為重要。無人機(jī)航攝時(shí)存在許多不穩(wěn)定因素，如天氣、飛行姿態(tài)、鏡頭限制等都會(huì)使影像對(duì)真實(shí)地物的還原性受到影響，形成幾何畸變或者輻射畸變，降低航帶影像間的拼接質(zhì)量，從而導(dǎo)致全景影像的建立非常困難甚至無法進(jìn)行。為了讓無人機(jī)遙感系

2、統(tǒng)能夠更好地服務(wù)于人們，需要建立適用的模型來解決這一難點(diǎn)。
　　本文首先闡述無人機(jī)遙感影像航帶拼接存在的問題，分析產(chǎn)生航帶幾何誤差的幾個(gè)主要原因及其形變方式，同時(shí)根據(jù)其累積的相互關(guān)系進(jìn)行分類，并從實(shí)驗(yàn)角度證實(shí)：只使用傳統(tǒng)的順序拼接的方法很難建立航帶全景影像。
　　其次，本文針對(duì)航帶間拼接時(shí)累積誤差劇烈這一難點(diǎn)，結(jié)合實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的仿真對(duì)比，采用基于Sift算法的同名點(diǎn)對(duì)檢測(cè)方法和單應(yīng)性矩陣投影轉(zhuǎn)換模型，相較于其他算法航帶影像間的配

3、準(zhǔn)度更高。
　　在以上工作的基礎(chǔ)上，本文采用中心約束以約束單航帶影像的整體走向，控制其偏離實(shí)際航線的程度；采用對(duì)稱拼接方法減小航帶拼接時(shí)累積誤差；為了進(jìn)一步降低拼接接縫處的錯(cuò)位程度，引進(jìn)LM算法優(yōu)化單應(yīng)性矩陣，提高航帶全景影像的局部質(zhì)量；結(jié)合中心約束、對(duì)稱拼接和單應(yīng)性矩陣優(yōu)化的優(yōu)勢(shì)，建立航帶拼接模型，有效地提高了航帶拼接的質(zhì)量。
　　最后，本文利用大量實(shí)驗(yàn)仿真，對(duì)比評(píng)價(jià)不同條件下的仿真結(jié)果，不僅分步證明中心約束、對(duì)稱拼接和單