高分七号卫星足印影像激光光斑质心提取方法

足印影像激光光斑质心提取是精确获取激光指向位置的基础,对于提升高分七号卫星激光测高数据精度具有重要意义。设计一种基于最小二乘椭圆拟合的激光光斑提取方法,并根据反馈结果利用累计矩阵对序列影像进行粗差剔除,实现了高分七号足印影像激光光斑提取。通过仿真数据和高分七号真实足印影像进行实验,验证了该方法具有较好准确性和稳定性。未来我国在星载激光测高领域将拥有更广阔的前景,所研究的相关成果可以为后续国产激光测高技术研究提供参考。

基于相位信息的点云与航空影像配准方法

针对机载LiDAR(light detection and ranging)点云与航空影像的数据结构差异导致的配准难题,提出一种在二维平面基于相位信息的点云与航空影像配准方法。首先将点云投影至二维平面,在特征点提取与匹配阶段,利用FAST(features from accelerated segment test)在点云投影图与航空影像上提取特征点;然后采用Log-Gabor滤波器与影像卷积生成响应能量标签图,在此之上构造特征点描述符;最后采用最近邻算法进行匹配并设计了一种误匹配剔除流程进行误匹配剔除,由此建立点云激光点与航空影像像素之间的对应关系。为验证本文方法有效性,选取了3个场景的点云数据与航空影像进行实验,并与PSO-SIFT(position scale ori⁃entation-scale invariant feature transform)、RIFT(radiationvariation insensitive feature transform)、HAPCG(histogran of absolute phase consistency gradients)算法进行对比。结果表明,该方法的综合匹配性能在该数据中具有较高的鲁棒性与自动化水平。

基于互信息熵和NetVLAD的视频关键帧提取方法

针对现有关键帧提取方法时间复杂度高、漏检率大、忽略视频语义信息等问题,提出一种基于互信息熵和局部聚合描述符向量网络(vector of local aggregated descriptors net,NetVLAD)的视频关键帧提取方法。首先计算视频帧互信息熵,将视频划分为视频子集;然后通过NetVLAD进行视频帧的特征提取与聚类,根据最近邻匹配算法计算帧间距离,提取候选关键帧;最后通过感知哈希减少冗余度,得到关键帧集合。基于UAV-123数据集进行了实验分析,结果表明,该方法高鲁棒地提高了关键帧的提取效率,保证了高保真度的同时降低了关键帧的冗余。

高分七号卫星影像几何定位平面精度初步验证

高分七号(Gaofen-7,GF-7)卫星是中国首颗民用高分辨率立体测绘卫星,主要目的是实现1∶10000比例尺精确测图工作,因此对其影像产品的直接定位精度进行验证至关重要。选用国内外多个地区的卫星影像,以野外实测GPS点和高分辨率航空正射影像作为控制数据,通过有理多项式模型对GF-7卫星影像平面直接定位精度进行评估。实验结果表明:河南登封地区、黑龙江哈尔滨地区的三景单张影像平面直接定位均方根误差(root mean square error,RMSE)分别为10.75 m、5.76 m和6.47 m;黑龙江哈尔滨地区、江苏盐城地区及德国波鸿地区的立体影像平面定位RMSE分别为6.15 m、7.66 m和4.37 m。研究工作可为后续GF-7的精度校正和影像产品的生产及应用提供参考。

结合图论的异源影像点云配准方法

结合图论思想,提出一种高效的异源影像点云配准方法。该方法首先利用点云几何特征寻找点云中的地平面方向,将点云中建筑物的布局关系构建成图形式,使点云配准问题转化为图匹配问题;然后,提出一种图匹配方法,基于几何约束条件构建核三角形作为配准基元,利用高阶相似度信息寻找图的全局最优匹配,实现点云间的快速、稳健初配准;最后,结合迭代最近点(ICP)算法进行精配准,获得高精度异源点云配准结果。为了验证所提方法的有效性,选取河南省3个不同区域的高分七号卫星影像点云和无人机近景影像点云进行实验。实验结果表明,所提方法不受噪声点和异常值的影响,能够克服不同的点云密度差异、消除约939倍的坐标尺度差异,整体配准速度相较于对比方法提升了51~184倍,全自动地实现了异源影像点云鲁棒、高效配准。