隨著無人機(jī)技術(shù)的發(fā)展,無人機(jī)被廣泛應(yīng)用于各種航拍、遙感場(chǎng)景。但是單張無人機(jī)遙感圖像的覆蓋范圍較小,不能滿足實(shí)際應(yīng)用需求。如何將多幅無人機(jī)遙感圖像拼接成一幅過渡自然的無縫圖片成為了近年來研究的熱點(diǎn)。本課題針對(duì)遙感領(lǐng)域?qū)D像拼接的強(qiáng)烈需求,深入研究了基于點(diǎn)特征的無人機(jī)遙感圖像拼接技術(shù)。具體研究內(nèi)容如下:1、本課題根據(jù)圖像采集需求,自主搭建了無人機(jī)圖像采集系統(tǒng),并根據(jù)課題需要,自主編寫了無人機(jī)的地面控制軟件。2、分析了較為流行的Harris角點(diǎn)、SURF特征和SIFT特征,并對(duì)三種特征進(jìn)行性能對(duì)比實(shí)驗(yàn),然后對(duì)經(jīng)典的SIFT算法進(jìn)行改進(jìn),對(duì)提取的SIFT特征進(jìn)行距離約束、最大數(shù)量約束和最小響應(yīng)值約束,然后將改進(jìn)后的SIFT算法與經(jīng)典的SIFT算法進(jìn)行了對(duì)比實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明改進(jìn)后的SIFT算法具有更高的匹配精度和更快的計(jì)算速度,同時(shí)保證了圖像對(duì)齊的精度。3、針對(duì)圖像融合過程中出現(xiàn)的亮度不均、扭曲、重影等問題,提出先使用捆綁調(diào)整算法對(duì)配準(zhǔn)后的多幅圖像進(jìn)行全局調(diào)整;接著使用基于圖割的最佳縫合線搜索算法找出最佳縫合線,最后在最佳縫合線附近使用多頻帶融合算法融合圖像。同時(shí)將本文提出的圖像融合算法與經(jīng)典的圖像融合算法進(jìn)行對(duì)比實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明本文提出的圖像融合方法具有更好的融合效果。
【學(xué)位單位】：廣西大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：P237;TP751
【部分圖文】：

地面控制系統(tǒng)進(jìn)行通信。圖像采集模塊由飛宇ｇ〇ｐｒ〇３三軸無刷云臺(tái)、鷹眼６Ｓ相機(jī)、??ＣＵＡＶＨＡＣＫ－ＬＩＮＫ?２．４Ｇ數(shù)字圖傳和美樂威ＵＳＢ?Ｃａｐｔｕｒｅ?ＳＤＩ視頻采集卡組成，無人機(jī)??的具體硬件參數(shù)如表２－１所示，四旋翼無人機(jī)平臺(tái)如圖２－３所示：??表２－１無人機(jī)硬件參數(shù)??Ｔａｂ．?２－１?Ｔｈｅ?ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ?ｏｆ?ＵＡＶ＇ｓ?ｈａｒｄｗａｒｅ??項(xiàng)目?型號(hào)??飛行控制器?ＰＩＸＨＡＷＫ飛控??無人機(jī)機(jī)架?６５０四旋翼機(jī)架??ＧＰＳ?Ｍ８Ｎ?ＧＰＳ?模塊??電調(diào)?好盈鉑金３０Ａ電調(diào)??電機(jī)?朗宇Ｘ４１１０Ｓ４００ＫＶ無刷電機(jī)??電池?格氏６Ｓ?８０００?ｍＡｈ鋰電池??數(shù)傳?Ｄｉｇｉ?９ＸＴｅｎｄ?９００ＭＨｚ數(shù)傳模塊??相機(jī)云臺(tái)?飛宇ｇｏｐｒｏ３三軸無刷云臺(tái)??攝像機(jī)?Ｇｏｐｒｏ?ｈｅｒｏ３＋攝像機(jī)??圖傳?ＣＵＡＶＨＡＣＫ－Ｌ丨ＮＫ２．４Ｇ數(shù)字圖傳??Ｉ＃?Ｊ?：??，九誦??圖２－３四旋翼無人機(jī)平臺(tái)??Ｆｉｇ．?２－３?Ｆｏｕｒ－ｒｏｔｏｒ?ＵＡＶ?ｐｌａｔｆｏｒｍ??本文中的無人機(jī)地面控制系統(tǒng)是在ＰＩＸＨＡＷＫ官方控制軟件Ｍｉｓｓｉｏｎ?Ｐｌａｎｎｅｒ的基??礎(chǔ)上改進(jìn)而來。ＭｉｓｓｉｏｎＰｌａｎｎｅｒ是ＰＩＸＨＡＷＫ官方推出的開源的無人機(jī)控制軟件，因?yàn)??Ｍｉｓｓｉｏｎ?Ｐｌａｎｎｅｒ并不能完全滿足本課題的飛行控制需要，本課題組在Ｍｉｓｓｉｏｎ?Ｐｌａｎｎｅｒ的??基礎(chǔ)上

?（ｃ）曝光過少?（ｄ）曝光過度??圖２－５問題圖像??Ｆｉｇ．２－５?Ｔｈｅ?ｉｍａｇｅｓ?ｗｉｔｈ?ｐｒｏｂｌｅｍｓ??圖像配準(zhǔn)的目的是將處在不同坐標(biāo)系的圖像變換到同一坐標(biāo)系下，通過圖像配準(zhǔn)求??解圖像間的坐標(biāo)變換關(guān)系（使用（３ｘ３）的矩陣表示），求解變換矩陣后，便可以通過矩陣??將圖像投影到統(tǒng)一坐標(biāo)系下，以便進(jìn)行下一步的圖像融合。如果圖像配準(zhǔn)的誤差過大，??會(huì)導(dǎo)致圖像無法對(duì)齊，嚴(yán)重影響圖像拼接效果（如圖２－６所示）：??「??—Ｉ一??圖２－６未對(duì)齊的圖像??Ｆｉｇ．２－６?Ｔｈｅ?ｉｍａｇｅｓ?ｕｎａｌｉｇｎｅｄ??圖像融合主要是使用特定的融合方法融合配準(zhǔn)后的圖像，消除因光照不一致和視差??導(dǎo)致的亮度不一致、圖像扭曲、圖像重影等問題（如圖２－７所示），從而確保拼接結(jié)果過??渡自然、亮度均勻、無明顯畸變。??（ａ）亮度不一致?（ｂ）圖像扭曲?（ｃ）圖像模糊重影??圖２－７圖像融合問題??Ｆｉｇ．２－７?Ｔｈｅ?ｐｒｏｂｌｅｍｓ?ｏｆ?ｉｍａｇｅ?ｆｕｓｉｏｎ??綜上所述，圖像拼接包括：圖像采集、圖像預(yù)處理、圖像配準(zhǔn)

?（ｃ）曝光過少?（ｄ）曝光過度??圖２－５問題圖像??Ｆｉｇ．２－５?Ｔｈｅ?ｉｍａｇｅｓ?ｗｉｔｈ?ｐｒｏｂｌｅｍｓ??圖像配準(zhǔn)的目的是將處在不同坐標(biāo)系的圖像變換到同一坐標(biāo)系下，通過圖像配準(zhǔn)求??解圖像間的坐標(biāo)變換關(guān)系（使用（３ｘ３）的矩陣表示），求解變換矩陣后，便可以通過矩陣??將圖像投影到統(tǒng)一坐標(biāo)系下，以便進(jìn)行下一步的圖像融合。如果圖像配準(zhǔn)的誤差過大，??會(huì)導(dǎo)致圖像無法對(duì)齊，嚴(yán)重影響圖像拼接效果（如圖２－６所示）：??「??—Ｉ一??圖２－６未對(duì)齊的圖像??Ｆｉｇ．２－６?Ｔｈｅ?ｉｍａｇｅｓ?ｕｎａｌｉｇｎｅｄ??圖像融合主要是使用特定的融合方法融合配準(zhǔn)后的圖像，消除因光照不一致和視差??導(dǎo)致的亮度不一致、圖像扭曲、圖像重影等問題（如圖２－７所示），從而確保拼接結(jié)果過??渡自然、亮度均勻、無明顯畸變。??（ａ）亮度不一致?（ｂ）圖像扭曲?（ｃ）圖像模糊重影??圖２－７圖像融合問題??Ｆｉｇ．２－７?Ｔｈｅ?ｐｒｏｂｌｅｍｓ?ｏｆ?ｉｍａｇｅ?ｆｕｓｉｏｎ??綜上所述，圖像拼接包括：圖像采集、圖像預(yù)處理、圖像配準(zhǔn)
【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2865317