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无人机影像像方自动镶嵌关键技术的研究

王悦  
【摘要】: 本文以大视角面阵CCD相机以及无人机获取的彩色影像为基础,针对像面光照不均匀模型作了详细分析,应用马斯克匀光算法和小波变换算法完成了匀光处理。总结了拼接过程中误差传播模型。基于模拟数据,应用自由网平差理论对多张影像进行了区域网平差解算。最后,利用基于不规则三角网和改进的SZELISKI拼接算法实现了影像的拼接。本文主要内容有: 1、根据大视角相机普遍存在的像面光照不均匀问题,推导了像面照度计算公式,应用模版匀光、反差同步改正的方法解决了像面存在系统性光照度不均匀的问题,加快了数据处理的速度。通过小波变换的方法,调整小波近似系数和细节系数,实现对影像照度不均匀性的整体改正,并兼顾保持影像细节的特征,获得了较好的效果。 2、讨论并比较了常见的几种几何变形。详细分析了像片拼接过程中误差的传播,分别叙述了系统误差和偶然误差对航带像片中的像点坐标影响。 3、阐述了自由网平差的原理与过程,推导了自由网平差的误差模型,并进行法方程答解。利用一组模拟数据确定先验权值,作为真实数据处理赋权值的依据。在增加角元素及线元素误差的情况下,确定其对影像拼接结果的影响。 4、比较了几种重采样方法,运用计算机图形学的方法确定重叠区域。应用不规则三角网的方法进行图像的配准与拼接。使用改进的SZELISKI拼接算法进行影像拼接,通过参数控制,使拼接缝附近受影响的区域可以进行调整,更符合人们的视觉习惯。 通过对这些技术的研究,对获取的大面阵CCD原始影像数据及无人机数字影像经过辐射校正,图像配准,影像拼接,快速地实现了大区域、大幅面的影像图。


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