由于無人機(jī)受相機(jī)廣角和飛行高度的限制,單張影像無法拍攝整個(gè)農(nóng)田形狀,導(dǎo)致無法準(zhǔn)確測量農(nóng)田實(shí)際面積。為此,基于圖像特征匹配技術(shù),提出改進(jìn)SURF算法,用于無人機(jī)影像拼接。該算法針對(duì)傳統(tǒng)SURF算法初始特征點(diǎn)選取精度不足的問題提出改進(jìn)方案,優(yōu)化高斯模糊的過程,進(jìn)而形成新的尺度空間生成方式。通過在實(shí)驗(yàn)基地試驗(yàn)得出:本研究提出的改進(jìn)SURF算法比傳統(tǒng)SURF算法特征點(diǎn)在卷積核尺寸為3×3時(shí),70 m、120 m高空的匹配率分別提升4.7%和5.3%;在卷積核尺寸為5×5時(shí),70 m、120 m高空的匹配率分別提升4.0%和4.3%。本研究將改進(jìn)后的SURF算法用于后期圖像拼接中,經(jīng)試驗(yàn)對(duì)比發(fā)現(xiàn):改進(jìn)的SURF算法在圖片拼接處銜接程度明顯提升,得到匹配精度更優(yōu)的拼接圖像。 

【文章來源】：中國農(nóng)機(jī)化學(xué)報(bào). 2020,41(02)北大核心

【文章頁數(shù)】：8 頁

【部分圖文】：

70m高空兩種算法特征點(diǎn)檢測圖

當(dāng)無人機(jī)飛行高度上升到120 m,傳統(tǒng)的SURF算法與改進(jìn)SURF算法的圖像特征點(diǎn)檢測結(jié)果對(duì)比如圖2所示�；谏鲜龅玫斤w行高度為分別為70 m、120 m,卷積核大小分別為3×3、5×5時(shí)兩種算法的特征點(diǎn)檢測結(jié)果對(duì)比圖,本研究使用Visio studio 2010,搭載opencv2.4.9插件,對(duì)得到的特征點(diǎn)進(jìn)行了匹配,得到圖3～圖4所示的兩種飛行高度下,傳統(tǒng)SURF算法與改進(jìn)SURF算法基于兩種卷積核大小時(shí)圖像特征點(diǎn)匹配效果。當(dāng)無人機(jī)飛行高度為70 m,卷積核大小為3×3時(shí),改進(jìn)的SURF算法檢測的特征點(diǎn)個(gè)數(shù)明顯多于傳統(tǒng)SURF算法,由于所測農(nóng)田特征點(diǎn)較為相似,所以兩種算法的特征點(diǎn)匹配對(duì)數(shù)從圖片中觀察差異不明顯;當(dāng)飛行高度不變,卷積核大小變?yōu)?×5時(shí),兩種算法檢測的特征點(diǎn)個(gè)數(shù)和特征點(diǎn)匹配對(duì)數(shù)均有明顯減少。

基于上述得到飛行高度為分別為70 m、120 m,卷積核大小分別為3×3、5×5時(shí)兩種算法的特征點(diǎn)檢測結(jié)果對(duì)比圖,本研究使用Visio studio 2010,搭載opencv2.4.9插件,對(duì)得到的特征點(diǎn)進(jìn)行了匹配,得到圖3～圖4所示的兩種飛行高度下,傳統(tǒng)SURF算法與改進(jìn)SURF算法基于兩種卷積核大小時(shí)圖像特征點(diǎn)匹配效果。當(dāng)無人機(jī)飛行高度為70 m,卷積核大小為3×3時(shí),改進(jìn)的SURF算法檢測的特征點(diǎn)個(gè)數(shù)明顯多于傳統(tǒng)SURF算法,由于所測農(nóng)田特征點(diǎn)較為相似,所以兩種算法的特征點(diǎn)匹配對(duì)數(shù)從圖片中觀察差異不明顯;當(dāng)飛行高度不變,卷積核大小變?yōu)?×5時(shí),兩種算法檢測的特征點(diǎn)個(gè)數(shù)和特征點(diǎn)匹配對(duì)數(shù)均有明顯減少。圖4 120m高空兩種算法特征點(diǎn)匹配圖

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
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本文編號(hào)：3305282