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基于局部特征和多分辨率技术的图像拼接方案

【摘要】:航拍图像拼接技术是当前机器视觉领域的一个研究热点,已经被广泛应用于地理信息系统、地质灾害监测、城市规划和战场态势评估等许多方面。但是,由于是在飞行器上对地面场景的俯视拍摄,所以又有其自身的特点和难点,比如飞行器姿态变化导致的航拍视角改变、飞行器升降造成的图像分辨率不同、天气状况对图像质量的影响等。该方法比较适合于全景图像拼接。

航拍图像拼接技术是当前机器视觉领域的一个研究热点,已经被广泛应用于地理信息系统、地质灾害监测、城市规划和战场态势评估等许多方面。其主要内容和一般的图像拼接一样,就是将一组互相有重叠部分的图像序列进行空间配准,拼成一幅包含各图像序列信息的宽视角、完整的新图像,以满足现实要求[179]。但是,由于是在飞行器上对地面场景的俯视拍摄,所以又有其自身的特点和难点,比如飞行器姿态变化导致的航拍视角改变、飞行器升降造成的图像分辨率不同、天气状况对图像质量的影响等。

图像拼接方法通常可以分为两类[173,180,181],一类是将场景投影到柱面坐标下进行拼接,这类方法模型简单且计算速度快,但是要求相机只能围绕光心做水平旋转运动,还需要获取拍摄每幅图像的焦距。该方法比较适合于全景图像拼接。另一类方法则是以仿射变换模型为理论基础,广泛应用于航拍图像拼接,一般首先需要根据飞行器和相机的参数计算图像的位置坐标并排列图像,然后检测相邻图像重叠区域内的对应点以求得图像间的变换关系。而正如前面所述,航拍图像的特殊性使得图像的位置坐标不准确,有时还需要从航拍视频中抽取图像进行拼接,这就需要一种更为稳健高效的拼接方案。