[發明專利]一種無人機遙感圖像快速拼接的方法

在審

• 申請號: 201710902463.0
• 申請日: 2017-09-29
• 公開（公告）號: CN109584155A
• 公開（公告）日: 2019-04-05
• 發明（設計）人: 孫凱
• 申請（專利權）人: 孫凱
• 主分類號: G06T3/40
• 分類號: G06T3/40
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種無人機遙感圖像快速拼接的方法，首先采集無人機遙感圖像，接著利用直方圖匹配法對采集的遙感圖像進行輻射校正，利用圖像重采樣方法對遙感圖像進行幾何校正，然后對預處理后的遙感圖像進行匹配處理，包括圖像特征分類、圖像特征提取、特征匹配、錯誤匹配特征點剔除，最后利用加權平均融合法對匹配后的遙感圖像進行融合，得到拼接后的圖像。與現有技術相比，本發明具有如下有益效果：通過無人機遙感圖像快速拼接的方法，可精確地配準圖像，減小拼接誤差，做到無縫拼接，過渡自然，可為減災降災和應急指揮提供科學依據。

技術領域

本發明涉及圖像處理領域，特別發明了一種無人機遙感圖像快速拼接的方法。

背景技術

無人機作為一種新興的航空遙感平臺，具有高效、靈活、快速、低成本的特點，機上搭載的數碼相機、數碼攝像機可以獲取高分辨率影像。無人機遙感是一種新的遙感手段，應用領域廣泛，包括農業、林業、電力、國土資源、城市規劃等。

但是，由于無人機遙感平臺在航拍過程中，受到飛行高度和相機焦距等的限制，獲取的影像存在航高低、像幅小的特點，無法反映拍攝區域的整體情況，往往不能滿足地面對信息的需求和應用，特別是應急救災時。因此，為獲取整個目標區域信息，就需將獲取的多張遙感圖像拼接融合成一幅全景圖像。圖像快速拼接技術的目的是快速而又較為精準的獲得拼接圖像，它的技術難點在于如何精確的配準圖像和減小拼接誤差。

發明內容

發明目的：針對上述現有技術的不足，提出一種無人機遙感圖像快速拼接的方法，以精確的配準圖像和減小拼接誤差。

技術方案：本發明公開了一種無人機遙感圖像快速拼接的方法，該方法包括以下步驟：

步驟1：無人機遙感圖像采集；

步驟2：無人機遙感圖像輻射校正；

步驟3：無人機遙感圖像幾何校正；

步驟4：無人機遙感圖像匹配；

步驟5：無人機遙感圖像融合。

具體的，步驟2中，無人機遙感圖像輻射校正方法為直方圖匹配法。

無人機在兩次航拍間隔，由于光照強度和入射角變化，相鄰兩幅影像可能會產生較大色差，表現為圖像亮度、飽和度不一致等，因此，必須對圖像進行輻射校正，以消除圖像色差對拼接的影響。

具體的，步驟3中，無人機遙感圖像幾何校正方法為圖像重采樣。

由于無人機體積小，重量輕，受氣流影響較大，穩定性和抗風能力較差，飛行姿態傾斜、抖動現象難以避免，這些都會對獲取的遙感圖像產生直接的影響，導致圖像發生畸變。通過像點坐標變換、圖像重采樣等對畸變圖像進行幾何校正，以消除幾何畸變對圖像的影響，滿足圖像配準的需要。

具體的，步驟4中，無人機遙感圖像匹配方法為圖像特征分類、圖像特征提取、特征匹配、錯誤匹配特征點剔除。

影像配準是指對同一目標地物進行拍攝獲取的兩幅或多幅影像在空間位置上的對準，通過尋找最佳的配準參數將多幅影像變換到統一坐標系下的過程。影像配準是影像拼接技術的核心，配準的精度直接影像拼接的質量。

具體的，步驟5中，無人機遙感圖像融合方法為加權平均融合。

加權平均融合法的思想是對兩幅圖像的重疊部分的像素值，先進行加權計算，然后再進行疊加。圖像融合的目的就是將配準后的圖像基于一定的變換模型合并為一幅新的圖像，在重疊區域不應該出現拼接痕跡，也就是要做到無縫拼接，過渡自然。

與現有技術相比，本發明具有如下有益效果：

通過無人機遙感圖像快速拼接的方法，可精確地配準圖像，減小拼接誤差，做到無縫拼接，過渡自然，可為減災降災和應急指揮提供科學依據。