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1、中低空遙感圖像序列快速拼接方法研究ResearchonFastStitchingMethodofMiddle-lowAltitudeRemoteSensingImages作者姓名：徐銀苓專業(yè)名稱：計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)指導(dǎo)教師：鐘慧湘教授學(xué)位類別：工學(xué)碩士答辯日期：2015年5月19日摘要摘要中低空遙感圖像序列快速拼接方法研究圖像拼接是將多個具有一定重疊度的攝影圖像序列合成為全景的高分辨率圖像的過程。圖像拼接目前被廣泛使用在諸多應(yīng)用領(lǐng)域，如醫(yī)學(xué)成像、視頻拼接、數(shù)字地圖和衛(wèi)星照片的拼接、遙感圖像拼接等。圖像拼接一般由圖像匹配、圖像配準(zhǔn)、圖
2、像融合幾個主要步驟組成。隨著國內(nèi)外對無人機(jī)的應(yīng)用日益廣泛，如何快速處理無人機(jī)獲取的大量遙感圖像數(shù)據(jù)已經(jīng)成為一項(xiàng)十分重要的研究內(nèi)容，其中主要以無人機(jī)圖像的拼接最受關(guān)注。其原因在于，遙感圖像在多個領(lǐng)域內(nèi)都有重要的作用。比如應(yīng)急救援、電力線路巡查、地圖制圖等，因此，如何將所獲取的大量遙感圖像進(jìn)行合并，以獲取拼接后整個拍攝場景的圖像在各個方面均有較高的應(yīng)用需求。然而，在遙感圖像拼接過程中，由于拍攝角度不同及光照明暗變化等原因，導(dǎo)致拼接后的圖像會出現(xiàn)明顯的拼接縫現(xiàn)象。又因圖像兩兩間重疊度較大，對重疊區(qū)域進(jìn)行融合的階段所需時間較長。因此，對
3、遙感圖像重疊區(qū)域進(jìn)行融合的算法在整個拼接過程中尤為重要。本文首先對圖像拼接基本流程中的主要步驟及其所涉及的相關(guān)技術(shù)進(jìn)行了概括總結(jié)，然后，綜合考慮遙感圖像序列的特點(diǎn)實(shí)現(xiàn)了本文中所介紹的遙感圖像序列拼接方法，并在此基礎(chǔ)上總結(jié)了原有圖像融合算法的一些缺點(diǎn)，從而提出一種新的遙感圖像加權(quán)融合算法，該算法對原融合算法存在的問題進(jìn)行了改進(jìn)。算法能夠漸進(jìn)的對遙感圖像重疊區(qū)域進(jìn)行融合，較好的消除了光照明暗的影響，實(shí)現(xiàn)了遙感圖像的無縫拼接，使拼接效果有較好的提升。最后，在對圖像重疊區(qū)域進(jìn)行融合的過程中，取待拼接原圖像中坐標(biāo)點(diǎn)處的像素值時需在基準(zhǔn)圖像
4、坐標(biāo)系中將像素坐標(biāo)進(jìn)行逆變換從而確定某一坐標(biāo)對應(yīng)原圖像中的坐標(biāo)值。由于遙感圖像分辨率較高，因此，按像素坐標(biāo)對所有像素點(diǎn)進(jìn)行坐標(biāo)逆變換所消耗的時間較多，導(dǎo)致融合拼接速率較慢。文中改進(jìn)的融合算法考慮到對像素坐標(biāo)逆變換的并行性，利用GPU并行加速技術(shù)對遙感圖像融合I摘要拼接期間的像素坐標(biāo)逆變換過程進(jìn)行并行處理從而提高融合拼接效率、優(yōu)化算法性能，最終通過實(shí)驗(yàn)證明了該算法的有效性。關(guān)鍵詞：特征點(diǎn)檢測，遙感圖像匹配，遙感圖像配準(zhǔn)，遙感圖像融合，無縫拼接IIAbstractAbstractResearchonFastStitchingMeth
5、odofMiddle-lowAltitudeRemoteSensingImagesImagestitchingistheprocessofcombiningmultiplephotographicimageswithoverlappingfieldstoproduceasegmentedpanoramawithahighresolution.Imagestitchingiswidelyusedinmanyfieldsnowadayssuchasmedicalimaging,videostitching,digitalmaps,U
6、AV/satelliteremotesensingimagestitchingandsoon.Theimagestitchingprocesscanbedividedintothreemainsteps:imagematching,imageregistrationandimagefusion.Withtheincreasinglywidespreadapplicationofunmannedaerialvehicle(UAV)intoday’sworld,howtohandlealargenumberofremotesensi
7、ngimagesacquiredbyUAVshasbecomeaveryimportantresearchcontent.OneofthemostconcernsisthefaststitchingoflargeamountofUAVremotesensingimages,thereasonisthattheremotesensingimagesacquiredbyUAVsplayanimportantroleinmanyfieldssuchasemergencyrescue,environmentmonitoring,fore
8、stprotection,powerlineinspection,cartographyandsoon.Therefore,howtomergealargenumberofUAVremotesensingimagesandgetthewholesceneafte
