无人机影像序列拼接技术的研究与实现

《无人机影像序列拼接技术的研究与实现》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、西南科技大学研究生学位论文无人机影像序列拼接技术的研究与实现年级2012级姓名潘梅申请学位级别硕士专业控制理论与控制工程指导教师李磊民教授ClassifiedIndex:TP391.4U.D.C:620SouthwestUniversityofScienceandTechnologyMasterDegreeThesisResearchandRealizationofImageSequenceMosaicforUAVGrade:2012Candidate:PanMeiAcademicDegreeAppliedfor:MasterSpecialty:ControlTheoryandCont

2、rolEngineeringSupervisor:Prof.LiLei-MinMay.25,2015独创性声明本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研宄工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得西南科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示了谢意。关于论文使用和授权的说明本人完全了解西南科技大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留学位论文的复印件，允许该论文被查阅和借阅；学校可以公布该论文的全部或部分内容

3、，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。(保密的学位论文在解密后应遵守此规定）签名：dA导师签名:絲〜曰期a:痛西南科技大学硕士研究生学位论文第I页摘要无人机遥感技术已成为灾后监测、环境勘测等领域获取遥感数据的重要手段，它能及时、准确的获取目标区域的高分辨率影像。但受到无人机飞行高度、相机焦距等的影响，单张影像覆盖的目标区域范围较小，本文通过研究无人机影像序列拼接技术来扩大监测范围。1）研究SURF算法解决存在平移、旋转、缩放、噪声等多种变换的无人机影像序列特征提取问题。通过对比分析的方式重点研究SURF算法比SIFT算法快速的原因。通过分析Harris、SIFT和SURF算法提取

4、特征的实验效果表明，SURF算法提取的特征点稳定且分布均匀合理，该算法鲁棒性高且运算速度相对较快。2）采用最近邻算法实现特征粗匹配，分析并选择透视变换作为影像拼接的变换模型，提出一种双4-RANSAC算法计算变换参数，同时剔除误匹配点对以实现特征精匹配。双4-RANSAC算法是一种改进的RANSAC算法，它首先任选4对匹配点计算模型参数，再增加4对匹配点检验当前模型，若存在一对为非内点则重新选点和计算模型。理论分析和实验结果表明，本文提出的双4-RANSAC算法提高了RANSAC算法的运算效率。3）研究并改进小波变换实现两帧和多帧无人机影像序列融合与拼接。首先分析直接平均法和渐入渐出法

5、，接着重点研究小波变换融合法，提出一种基于NCC（归一化相关系数）的改进加权融合算法实现小波低频系数融合。该算法首先将像素扩展到其mn邻域，再计算对应邻域的NCC值，若该值大于某一设定阈值则融合系数为输入系数的平均值，若该值小于设定阈值则融合系数为输入系数的最大值。从主观评价和客观评价两方面分析融合结果表明，本文提出的基于NCC的改进加权融合算法用于低频系数融合效果更优，本文改进小波变换的影像融合与拼接效果更好。关键词：影像序列拼接SURF双4-RANSAC算法小波变换基于NCC的加权融合西南科技大学硕士研究生学位论文第II页AbstractUAVremotesensingtechn

6、ologyhasbecomeanimportantaccessfordisastermonitoring,environmentalsurveysandotherfieldstogetremotesensingdata.Itcantimelyandaccuratelyobtainhigh-resolutionimagesofthetargetarea.Withaffectedbythealtitude,thecamerafocallengthandsoon,asmallertargetareaiscoveredbythescopeofasingleimage.Thispaperexpa

7、ndsthemonitoringscopebyresearchingtheUAVimagesequencemosaictechnology.1)ForUAVimagesequenceswithmanydeformationsoftranslation,rotation,scale,noise,etc.,SURFalgorithmisresearchedtosolvetheproblemoffeaturepointsextracting.Byth