低空航拍圖像正射全景拼圖方法研究.pdf

1、憑借其廉價(jià)靈活的特點(diǎn)，小型無(wú)人機(jī)的應(yīng)用在近年來(lái)正快速普及，其相關(guān)技術(shù)蓬勃發(fā)展。小型無(wú)人機(jī)在低空條件下拍攝的航空?qǐng)D像對(duì)地分辨率高，可以作為衛(wèi)星及高空航拍圖像數(shù)據(jù)的有力補(bǔ)充，但同時(shí)單張低空航拍圖像可視范圍度小，透視畸變大，且冗余信息較多。如何對(duì)大量低空航拍數(shù)據(jù)進(jìn)行有效組織和展現(xiàn)，是本文關(guān)注的核心問(wèn)題。
　　文章提出將飛行器獲取的低空航拍圖像通過(guò)正射轉(zhuǎn)換和全景拼接，合成目標(biāo)區(qū)域的大范圍、尺度統(tǒng)一、高分辨率的全景圖像。在正射全景圖像中，目

2、標(biāo)物體的透視形變被消除，二維尺度信息得到了恢復(fù)和保持，圖像中可視范圍顯著增大，冗余信息被消解弱化，形成了目標(biāo)區(qū)域視覺(jué)信息的有效綜合展現(xiàn)。本文的研究在軍事情報(bào)偵查與戰(zhàn)場(chǎng)指揮、地理信息勘測(cè)、城市規(guī)劃、農(nóng)林業(yè)檢測(cè)等諸多領(lǐng)域都有積極的應(yīng)用價(jià)值。
　　具體來(lái)說(shuō)，本課題開(kāi)展了以下幾方面工作。
　　第一，本文總結(jié)并比較了生成正射圖像的一般方法。主要選取了基于相機(jī)標(biāo)定和重投影的航拍圖像正射校正方法、基于DEM的正射圖像生成方法和基于新視角生

3、成的正射圖像生成方法開(kāi)展了深入的理論和實(shí)例分析，對(duì)比研究了各自的適用情景和優(yōu)缺點(diǎn)。
　　第二，本文提出了基于多視角圖像稠密匹配點(diǎn)云的正射圖像生成技術(shù)。文章通過(guò)目標(biāo)區(qū)域低空多視角圖像在三維空間中的特征匹配和自標(biāo)定，生成稀疏三維點(diǎn)云，隨后經(jīng)過(guò)加密算法將點(diǎn)云稠密化，進(jìn)而通過(guò)點(diǎn)云向地平面的垂直投影生成正射圖像。
　　第三，本文針對(duì)正射圖像平面投影的特點(diǎn)優(yōu)化了圖像拼接算法，完成光照平滑、顏色融合等接縫處理過(guò)程，最終生成正射的全景圖像。