无人机航拍影像快速拼接的项目实践
结合实际工程项目综述了无人机航拍影像快速拼接的思路,并提出了一种可行的方法.随着无人机的广泛应用,各种航空影像和视频图像的获取更加方便和及时,影像的及时处理和初步定位显得越来越重要.无人机影像特点不同于专业化标准化航空影像，其重叠度较高，倾角大、像幅小，目前现有的影像处理软件处理不了这种大倾角影像，只有通过地面具有足够的控制点加以纠正，通过航摄处理方法变为正射影像图，再进行拼接。但无人机在短时间内具有相对稳定的航向、飞行速度、飞行高度等特点，这些特点决定了相同时间间隔的航拍序列图像的重合区域相对稳定。受某市城市信息中心委托，桂林市测绘研究院于2012年6月对该市中心区域约230km2进行了航空摄影。本次航拍的航线规划合理，能以最少的架次拍摄最大的面积，照片也达到后期处理要求。航片的检查为使用专业软件自动检查，软件为MapFound Flighting-Check模块。无人机航拍图像的拼接采用SIFT特征匹配算法，这种算法的基本思想是在保证特征数量足够多的情况下，对两幅图像中的部分区域进行的特征提取，然后进行特征匹配和图像拼接。为了找到用于特征提取的部分图像区域，利用两幅航拍图像的重叠区域可以预测的特性，提出一个算法的约束条件。只在重叠区域中进行特征提取和特征匹配的方法，可使得计算量成倍减少，并有效地防止图像非重叠区域中的信息对算法的干扰，可提高拼接算法的精度。拼接流程分为四个部分，分别是图像几何校正、图像配准、变换矩阵计算、图像融合。需要指出的是，在完整的拼接图中要求拼合过渡区域不能出现明显的痕迹，无人机航拍图像序列间存在一定的视角变化及光照差异。另外，受气流影响，拍摄高度有一定的不同，图像目标有时也会发生尺度变化，这些因素都会影响拼接的质量，比如在重叠区域里出现“鬼影”、模糊，或者在重叠边界处出现明显的拼缝。所以，当图像变换到同一数学基础后，还需要进行图像融合处理，使拼接达到真实舒适的视觉效果。
航拍影像 航片检查 图像拼接 SIFT特征匹配算法
方辉
桂林市测绘研究院,广西桂林541002
国内会议
开封
中文
258-262
2014-11-03（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）