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《南京航空航天大学》 2014年
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航拍图像矢量化技术及其导航应用研究

彭靖叶  
【摘要】:现代航空导航领域中,景象匹配辅助导航已被广泛应用于各国飞机、导弹的导航系统中。但是用于景象匹配的栅格图像数据量很大,机载数据库只能储存较小地理范围的栅格图像。矢量地图能够以较小数据量来表现完整的地面景象特征,基于矢量地图的匹配导航具有定位精度高、导航范围广、定位时效高等优势,为航空器导航提供了一种新的思路。 本文根据地形景象匹配系统的导航方案,结合矢量数据结构特点,提出了矢量地图匹配导航系统的导航方案,并针对航拍图像目标水域提取、线状目标矢量化算法以及矢量图匹配算法展开研究,以实现矢量地图匹配导航系统。 首先,对矢量数据的结构及特点进行研究,分析讨论现有已成熟的景象匹配导航系统方案,进而对两者结合,研究了矢量地图匹配导航方案,充分发挥矢量数据简洁表达图形信息、数据量小的优势;接着,针对实时航拍图像的目标提取技术开展研究,选定水域作为提取目标,研究了一种两步水域提取方法,实现了对目标水域轮廓的提取;然后,针对线状目标栅格图像的矢量化展开研究,研究了一种基于特殊点跟踪的矢量化算法,实现了包括线相交和封闭曲线情况在内的所有曲线的矢量化;最后,针对矢量地图匹配,基于曲线差角特征的不变性,结合Hausdorff距离度量方法,改进提出了基于差角Hausdorff距离的矢量线图匹配算法,解决了实时图中存在误提取矢量线时与基准图的匹配问题,并最终解算出实时图与基准图之间的平移、旋转和缩放关系。 结果表明,本文提出的矢量地图匹配系统方案是合理可行的,具有重要的现实意义和应用前景。
【学位授予单位】:南京航空航天大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2014
【分类号】:V249.3

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【参考文献】
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