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无人机遥感图像拼接系统设计与实现

狄颖辰  
【摘要】:无人机低空遥感图像具有续航时间长、高危地区探测、高分辨率、高灵活性、高效率以及低成本等优势。无人机被广泛应用于战场侦察、自然灾害监测与评估和城市规划与市政管理等方面。然而无人机遥感图像像幅小、重叠度高、数据量大、图像不规则,所以需要借助适合的算法开发出无人机图像自动拼接系统,以便更好地发挥出无人机遥感快速、宏观、动态的特点。 本文针对传统的无人机遥感图像拼接耗费大量时间和人力的问题,开发了无人机遥感图像自动拼接系统,在保证一定的拼接质量的前提下,能够自动的完成拼接,节省了时间和精力。 首先,针对无人机遥感图像的几何畸变较大的问题,需要对图像进行预处理,完成几何校正,使得拼接结果能够更加准确。 其次,无人机遥感图像具有旋转、缩放和亮度不同的特点,需要一种适合这种特点的特征提取算法。本文采用实验仿真的方法对比两种主流的特征提取算法,选出一种鲁棒性较强的算法。接着对提取的特征点进行特征匹配,并且进行实验分析。 然后,对已经匹配好的无人机图像进行误匹配点对的剔除,进而求出两幅图像之间的投影变换单应矩阵,通过该矩阵进行融合。实验证明,这种通过变换矩阵融合的方法适合无人机图像的拼接系统。 最后,采用VC++的编程环境实现了图像的特征提取、特征点配准、配准提纯、计算投影变换矩阵和融合等环节,开发出了无人机遥感图像自动拼接系统。该系统具有简洁明了的软件界面,能够方便的选择图片,显示拼接的结果,具有比较好的视觉效果。通过这个软件系统,能够方便快捷的得到拼接图像,具有比较好的使用效果。


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