应急响应图像快速拼接多光谱影像辐射一致性自动校正

       根据应急响应的需求,为了快速、自动且稳定地获取遥感区域的全覆盖图像,提出一种直接适用于无人机序列图像的拼接方法.利用无人机平台上的低精度飞行控制系统与无标定的非量测相机获取序列图像,并进行快速自动配准;根据全局地面点在多视图像上的投影点集,基于单应矩阵和自由投影中心建立整体优化误差方程,并利用Levenberg-Marquardt非线性迭代求解;再根据并行几何定位拼接线的快速处理方法进行图像插值和融合,实现全流程自动化的图像输出.通过灾害应急响应的无人机遥感实验结果表明,在1h内处理完成450幅序列图像,获得定位精度小于3个像素的0.05m分辨率图像;文中方法适合无人机的序列图像配准,为应急响应提供了有效的技术支持.

       针对一个架次内无人机影像由于光照度变化、拍摄角度等原因引起的相同地物点在不同影像上的辐射信息不一致的问题,验证了利用SIFT(scale invariant feature transform)算法匹配同名点,然后利用同名点灰度值的相关关系建立校正模型,再用该校正模型校正整幅影像的辐射一致性校正方法。对比评价了基于直方图匹配的色彩一致性校正方法、原始色彩空间辐射一致性校正、针对三波段影像的 HSV(hue,saturation,value)色彩空间亮度一致性校正以及双边滤波去噪的效果。试验结果表明:基于直方图匹配的色彩一致性校正能在视觉上达到很好的效果,但是会造成校正后影像的灰度级严重缺失;基于同名点灰度值相关关系的校正模型能够很好地恢复待校正影像与基准影像的辐射一致性;HSV色彩空间亮度一致性校正能够在色彩上和辐射信息上与基准影像均达到很好的一致性,但只适用于三波段影像;双边滤波在去除噪声的同时,能够保持甚至提高校正后影像与基准影像的辐射一致性。


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