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试述特征遥感影像自动拼接技术

收藏本文 2024-03-01 点赞:13397 浏览:57327 作者:网友投稿原创标记本站原创

摘要:遥感影像自动拼接技术就是将两张或多张相邻间有重叠部分的遥感影像进行无缝拼接,自动生成一张具有较宽视角的高分辨率图像或者三百六十度视角的全景图技术,这些影像可能是在不同的时间、以不同的视角或者由不同的传感器采集获得的。本论文主要针对遥感航拍影像在航带内及航带间的全自动拼接的需求,在探讨总结了大量前人的探讨成果的基础上,给出了一种基于特点点提取的遥感影像拼接解决案例。文中还对基于SIFT特点的图像拼接算法进行了改善。利用图像拼接技术将多幅航空影像自动拼接成整幅地图,可以省去影像的几何纠正处理中的人工干预和繁琐的人工作业,提升工作效率。本论文提出的解决案例以Morec特点点提取为基础,这种策略计算简便,能准确快速地提取出大量特点点,且特点点的重复性高,针对不同的图像都能提取出较多的特点点,能有效解决航带间图像的不规则重叠区域需要提取足够多的分布均匀的特点点的不足。采取相联系数法进行粗匹配,最小二乘配准法作精匹配,加权平均法处理图像之间的重叠部分,最后采取最近邻域法对变换后的非整数像素坐标采样插值,能有效解决拼接图像的拼接缝不足和部分像素缺失的不足。针对算法的每个步骤,论文中都给出了另外的一种解决算法作为比较,并用实验验证两种算法的优缺点和适用性。以实验效果来看,针对旋转角度不大的图像,算法取得了很好的拼接效果,且效率高,鲁棒性好。在基于SIFT特点的图像拼接算法中,RANSAC配准策略的迭代次数和算法成功概率成正比,只有一定的概率得到可信的模型,当拼接的影像数目较多时,该策略有时会拼接失败,无法得出模型,也无法拼接。针对这个缺点,本论文提出一种改善办法:采取收敛速度快的最小二乘图像配准法来求取变换模型的参数。最后通过实验证明了该算法保证一定可以得到模型,且保证配准的精度和正确率,并能解决有着大量相似纹理的影像中(如城镇房屋、农田),易出现误匹配的不足。关键词:遥感影像论文自动图像拼接论文最小二乘配准论文特点点检测论文SIFT特点论文

    摘要3-4

    Abstract4-7

    第一章 绪论7-13

    1.1 前言7

    1.2 遥感影像自动拼接技术探讨的背景及作用7-8

    1.3 遥感影像自动拼接技术的概述8-10

    1.4 遥感影像自动拼接技术的探讨近况10-12

    1.5 本论文主要探讨工作及结构安排12-13

    第二章 遥感影像拼接的论述基础13-23

    2.1 前言13

    2.2 边缘检测算子13-18

    2.2.1 Robert 算子13-14

    2.2.2 Prewitt 算子14-15

    2.2.3 Sobel 算子15

    2.2.4 Laplacian 微分算子15-16

    2.2.5 Walps 微分算子16-17

    2.2.6 Canny 算子17-18

    2.3 图像几何变换模型18-22

    2.3.1 基本二维几何变换18-20

    2.3.2 几何变换模型20-22

    2.4 本章小结22-23

    第三章 基于特点点提取的图像拼接算法23-49

    3.1 前言23-24

    3.2 特点点检测算法24-30

    3.2.1 Harris 角点检测算法24-25

    3.2.2 Morec 特点点提取算法25-26

    3.2.3 两种特点点提取算法的实验比较26-30

    3.3 特点点匹配算法30-39

    3.3.1 匹配的相似性测度30-32

    3.3.2 相联系数测度函数匹配32-35

    3.3.3 SAD 权值矩阵匹配35-37

    3.3.4 搜索对策37-38

    3.3.5 两种匹配策略的实验比较38-39

    3.4 最小二乘图像配准39-44

    3.4.1 最小二乘配准的原理40-41

    3.4.2 最小二乘配准实验结果41-44

    3.5 图像融合44-48

    3.5.1 最近邻域法44-45

    3.5.2 双线性内插法45

    3.5.3 三次内插法45-46

    3.5.4 图像拼接实验结果46-48

    3.6 本章小结48-49

    第四章 基于 SIFT 特点的图像拼接算法及其改善算法49-67

    4.1 前言49-50

    4.2 建立高斯差分金字塔尺度空间50-53

    4.3 提取高斯差分金字塔上的特点点53-54

    4.4 构造 SIFT 描述子54-56

    4.5 SIFT 描述子匹配及配准56-61

    4.5.1 SIFT 描述子匹配56-59

    4.5.2 RANSAC 配准59-61

    4.6 图像融合61-62

    4.7 算法改善62-65

    4.8 本章小结65-67

    第五章 总结与展望67-69

    5.1 总结67-68

    5.2 展望68-69

    致谢69-71

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