多模態(tài)圖像配準(zhǔn)技術(shù)在無人機(jī)自主導(dǎo)航中的應(yīng)用研究.pdf

1、圖像導(dǎo)航已成為精確制導(dǎo)武器的主要發(fā)展趨勢，包括可見光圖像導(dǎo)航、紅外圖像導(dǎo)航、SAR圖像導(dǎo)航等形式，它和其它導(dǎo)航方式組成的組合導(dǎo)航系統(tǒng)具有更高的精度和可靠性。在電子戰(zhàn)、反衛(wèi)星戰(zhàn)的不利因素下，如何增強(qiáng)無人機(jī)在實(shí)時(shí)戰(zhàn)場的生存能力成為無人機(jī)導(dǎo)航首要考慮的問題。采用以紅外和可見光圖像為配準(zhǔn)源的圖像導(dǎo)航不僅具有較高的自主性和較強(qiáng)的抗電磁干擾的能力，還具有夜間導(dǎo)航的優(yōu)勢。因此，以紅外和可見光圖像配準(zhǔn)為基礎(chǔ)的無人機(jī)圖像導(dǎo)航是一種理想而又可靠的導(dǎo)航方式。

2、
　　 由于紅外圖像和可見光圖像在成像特性、成像距離、成像時(shí)間及成像視點(diǎn)上的不同，二者反映的目標(biāo)物體的灰度、形狀以及圖像間旋轉(zhuǎn)的角度都會發(fā)生很大變化，導(dǎo)致圖像局部不相似，加之導(dǎo)航實(shí)時(shí)性的要求，采用傳統(tǒng)的基于圖像灰度和基于特征的配準(zhǔn)方法已不能滿足要求。因此，尋找一種具有適應(yīng)性強(qiáng)、精度高、配準(zhǔn)速度快的算法成為無人機(jī)在復(fù)雜戰(zhàn)場環(huán)境下自主導(dǎo)航的迫切需要。
　　 本文以上述問題為依據(jù)，圍繞應(yīng)用于圖像導(dǎo)航的配準(zhǔn)算法為關(guān)鍵技術(shù)展開研究

3、。針對紅外和可見光圖像的特點(diǎn)，以互信息為配準(zhǔn)的相似性測度，采用最大互信息和歸一化互信息對復(fù)雜情況下的圖像配準(zhǔn)進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證了互信息測度的有效性。為了解決圖像間存在的大角度旋轉(zhuǎn)問題，本文提出了一種抗大角度旋轉(zhuǎn)的配準(zhǔn)方法，通過對加入噪聲、模糊等情況下的仿真實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證了該方法的精確性、魯棒性和準(zhǔn)實(shí)時(shí)性。
　　 圖像配準(zhǔn)的本質(zhì)是一個(gè)多參數(shù)優(yōu)化問題。通過對基本Powell法的改進(jìn)，克服了該優(yōu)化算法容易陷入局部極值、搜索效率差的缺點(diǎn)。插值