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《低空輕小型無人機遙感圖像快速拼接關鍵技術研究》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內容在學術論文-天天文庫。
1、分類號密級中國地質大學（北京）碩士學位論文低空輕小型無人機遙感圖像快速拼接關鍵技術研允學號：2012120011jm研生：李建明V.專業(yè)：測繪科學與技術研究方向：遙感信息處理與應用/為:?>/A??;?‘*>--：‘'飛iv.指導教師：彭軍還教授2015年5月分類號密級中國地質大學（北京）碩士學位論文低空輕小型無人機遙感圖像快速拼接關鍵技術研究學號：2012120011研究生：李建明專業(yè)：測繪科學與技術研究方向：遙感信息處理與應用指導教師：彭軍還教授2015年5月DissertationSubmit
2、tedtoChinaUniversityofGeosciencesforMasterDegreeResearchonKeyIssuesinquicklyImageStitchingBasedonLowAltitudeandLightUAVImageMasterCandidate:LijianmingMajor:SurveyingandMappingStudyOrientation:RemoteSensingInformationProcessingandApplicationDissertationS
3、upervisor:Prof.PengJunhuanChinaUniversityofGeosciences(Beijing)聲明本人聲明所呈交的論文是我個人在導師指導下進行的研究工作及取得的研宂成果。盡我所知，除了文中特別加以標注和致謝的地方外，論文中不包含其他人己經發(fā)表或撰寫過的研宄成果，也不包含為獲得中國地質大學或其它教育機構的學位或證書而使用過的材料。與我一同工作的同志對本研宄所做的任何貢獻均己在論文中作了明確的說明并表示了謝意。簽名日期:關于論文使用授權的說明本人完全了解中國地質大學有關保留
4、、使用學位論文的規(guī)定，即：學校有權保留送交論文的復印件，允許論文被查閱和借閱；學?？梢怨颊撐牡娜炕虿糠謨热?，可以采用影印、縮印或其他復制手段保存論文。d公開?保密（—年）（保密的論文在解密后應遵守此規(guī)定）期：抓“、y簽名導師簽名摘要因無人機平臺在獲取數(shù)據時擁有簡單、快速和方便的特點，其適用于不同的領域的圖像獲取。目前利用無人機飛行平臺搭載的傳感器包括卡片相機、微單相機、量測型相機、小型LIDAR和高光譜相機等，但相比于傳感器硬件與平臺的快速發(fā)展，后期處理軟件的效率和處理能力明顯不足，特別是軟件的現(xiàn)
5、場處理能力。同時，對于低空輕小型無人機圖像來說，其在獲取圖像時平臺的穩(wěn)定性較差，易受外界天氣條件的影響，使獲取的圖像三個旋轉角變化相對較大，從而幾何變形對地面高程變化特別敏感，當測區(qū)圖像規(guī)模特別大的時候，近似的多項式校正模型等所產生的幾何校正誤差會被放大，很難滿足圖像拼接時對圖像幾何校正精度的要求。目前輕小型無人機平臺無法獲取準確圖像拍攝時的外方位元素，所以在使用共線方程作為無人機圖像幾何校正模型時，需要考慮如何計算出圖像的外方位元素。本文基于上述低空輕小型無人機圖像所具有的特點，同時結合硬件性能加速
6、無人機圖像后期處理的速度，使無人機圖像快速拼接軟件擁有現(xiàn)場處理的能力，論文主要內容如下：1.GPU-Sift特征描述符提取；在已有Sift特征提取流程中各個環(huán)節(jié)的性能基礎上，針對無人機高分辨率圖像的特點，討論Sift算法中部分參數(shù)設置，在保證不影響匹配精度的基礎上，通過限制Sift算法構建高斯金字塔的數(shù)量，控制提出特征點的數(shù)量，提高運算的性能。同時利用GPU的并行性能，進一步加速特征點提取，評價GPU-Sift運算時間。2.構建潛在圖像匹配對；針對大規(guī)模圖像集中存在的大量無效圖像匹配關系，利用相機GP
7、S信息的歐氏空間距離關系，快速構建潛在圖像匹配對，以加速后期圖像匹配，從而改善整體的運算性能。同時考慮在無幾何約束的情況下，通過研究以詞匯樹的方式快速檢索可能的圖像匹配對，并評價其結果的可靠性。3.GPU-Sift特征匹配；此階段采用GPU的并行處理化KD樹檢索環(huán)節(jié)，而通過CPU運算構建KD樹，并通過實驗評價時間性能的改善情況。4.Ransac算法；針對最近鄰與次近鄰比值剔除誤匹配后的Sift匹配點對，結合Ransac中三個影響性能和迭代次數(shù)的參數(shù)，分析基于Ransac剔除粗差的5點法解算本質矩陣的問
8、題，給出適合高分辨率無人機圖像Sift特征匹配關系的IRansac參數(shù)。5.多圖像相對定向；利用已知相機標定參數(shù)（包括相機鏡頭畸變參數(shù)和內方位元素），建立基于本質矩陣的多圖像相對定向模型，利用全局光束法平差方法解算整個測區(qū)圖像間相對定向關系和測區(qū)的物方點坐標。關鍵詞：無人機圖像，GPU-Sift，Ransac，多圖像相對定向IIAbstractDuetoUAVs(UnmannedAerialVehicle)imageacquisitionaretypic
