一种改进的无人机影像拼接方法

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1、ComputerEngineeringandApplieafions计算机工程与应用一种改进的无人机影像拼接方法王勃1，龚志辉1，靳克强“2，张一平1WANGB01，GONGZhihuil，JⅢKeqiang“2，ZHANGYipin911．信息工程大学测绘学院，郑州4500522．中国人民解放军96633部队1．InstituteofSurveyingandMapping，InformationEngineeringUniversity，Zhengzhou450052，China2．Troops96633，TheChinesePeople’SLiberationArmyWAN

2、GBo。GONGZhihui．JINKeqiang。cta1．ImprovedUAVimagemosaicmethod．ComputerEngineeringandAppHca-t'ions．2011。47(35)：184-187．Abstract：SIFTalgorithmiswidelyusedinUnmannedAerialVehicle(UAV)imagesequencemosaic．SincethetraditionalSIFT-basedimagemosaictakeshighlycomputationalcost，throughanalyzingthehomogr

3、aphyrelationsbetweentheoriginalimagesandthedown—samplingimages，amethodforimprovingmosaicspeedisproposed．TheroleofvariousparametersofSIFTfeaturedetectorisdealtwith，andamechanismofmosaicparameterselectionisderived．Experimentalresultsshowthatthemosaicmethodcanselectsuitablemosaicparametervaluea

4、ccordingtotheimagecharacteristicsandapplications，per-formfastandsteady．Keywords：imagemosaic；UnmarmedAerialVehicle(UAV)：ScaleInvariantFeatureTransform(SIFT)；homography；mosaicparameter．摘要：SIFT算子在无人机影像拼接中有着广泛的应用，针对传统的基于SIFT的影像拼接处理速度慢的问题，通过分析原始影像与缩小影像之间单应矩阵的关系，提出了一种改进拼接速度的方法。分析了SIFT特征检测时各种参数的作用，

5、设计了一种选择拼接参数的机制。实验结果表明，该方法可以根据影像数据的特点及应用需求设计出合适的拼接参数，有效地提高拼接速度，保证较好的拼接效果。天键词：影像拼接；无人机：SIFT；单应矩阵；拼接参数DOI：10．3778／j．issn．1002．8331．2011．35．052文章编垮：1002—833l(2011)35．0184．04文献标识码：A中网分类号：TP751无人机遥感是遥感的发展趋势之一，它具有运行成本低、执行任务灵活性高等优点，是遥感数据获取的重要工具。无人机遥感在应急响应方面有着广泛的应用，它可以用于交通事故的模拟，森林火灾的监测，以及灾害的应急保障”I等。从

6、目前无人机遥感的应用情况来看，大部分应用需要影像拼接的支持，所以设计出一种处理速度快，鲁棒性好的拼接方法是十分有意义的。1相关研究’低空无人机影像突出的特性是：预先定义的相邻影像之间的关系不能严格保证，相邻影像之间重叠度变化大，旋转角变化大。特征不连续121，因此用于无人机的影像匹配技术多是基于特征的影像匹配技术。SIFT算子”1是一种点特征提取算子．它对影像的尺度和旋转变化具有不变性，同时对影像因光照和相机视角变换引起的改变也具有一定的不变性。SIFT算子在无人机影像拼接中有着广泛的应用，但是SIFT算子在提取点特征时速度较慢，导致影像拼接的效率很低。一些研究人员针对这一问题

7、提出了自己的改进方案。文[4】根据实验对象的特点，通过在特征提取的时候减少尺度空间以及对不稳定的点不做处理来提高特征点提取的速度，这种方法只适用于特定的影像，适应性较差。文【51通过使用简化的SIFT描述符对影像进行匹配，从而提高匹配的速度，但是这种方法对光照不均匀和视角变化大的影像不适合。本文在不改变SIFT算子适应性的前提下，提出一种既可以提高拼接的速度，又能够保证较好的拼接效果的拼接方法。2基j二SIFT的影像拼接算法改进2．1总体思路传统的基于SIFT的影像拼接方法的大致流程为：首先