基于地理特征的CBERS-02 CCD非正射影像镶嵌研究

非正射影像镶嵌效果与控制点的布局及镶嵌线的选取密切相关。基于地理特征分析,提出一种针对非正射影像的镶嵌方案:将几何精纠正的控制点与影像镶嵌线布设在主体高程面内。遵循此原则,能降低利用推扫式中心投影成像原理获取地形起伏区遥感影像投影差对影像镶嵌的影响。对太原市2006年3月一组CBERS-02 CCD影像镶嵌的实验表明,该方法能够有效削弱甚至消除非正射影像镶嵌中的几何拼接缝。

基于局部区域梯度最小点的遥感图像镶嵌算法

寻找最佳拼接缝是遥感图像镶嵌中的重要环节。目前寻找最佳拼接缝的算法大多只考虑到对应像素灰度的差异最小,却忽略了保留目标的完整性。为此,提出一种基于局部区域梯度最小点的最佳拼接缝寻找算法。该算法用梯度表示图像中灰度变化的快慢,梯度值小说明灰度变化较为平缓,据此在图像重叠区域中逐行选取最小梯度值点的连接线作为最佳拼接缝。同时,针对强制改正法易在列方向上产生横向带状效应的问题,提出一种改进的"差值拼接缝消除算法"。实验结果表明,用该文算法确定的最佳拼接缝有效地避开了梯度变化较大的区域,既有效地绕开目标的边缘,又保留了目标的完整性;改进的差值拼接缝消除算法还有效地避免了灰度差较大情况下的横纹现象,使镶崁图像的色调过渡更为平滑,视觉效果得到改善;且算法的运行速度更快,具有一定的可行性和有效性。

基于改进IGG模型的全景图像拼接缝消除算法

为了提高序列图像拼接得到的全景图的质量,通常将L-M(Levenberg-Marquardt)算法用于图像拼接中变换模型的参数优化,但L-M算法不能消除误匹配点对模型求解的影响。为了消除误匹配点的影响,提出了基于IGG(Institute of Geodesy&Geophysics)函数模型的抗差L-M算法。首先利用IGG算法的迭代过程具有良好的抗粗差能力和可靠的收敛性等特点来优化变换模型,提高图像配准的精准度。然后采用自适应区域的拉普拉斯多分辨和最优拼接缝相结合的方法对拼接结果进行融合,以消除因拼接缝及光照不均而造成的过渡不连续现象。实验结果表明,所提算法不仅有效提高了配准精度,同时还实现了无缝拼接,获得了高质量的无缝拼接全景图。

一种改进的拼接缝消除方法

针对线性加权平滑法找到的拼接缝两边的灰度差异较大,存在缝较明显的问题,提出最佳拼接缝的线性加权平滑法。该算法首先从图像重叠部分的中间区域开始选择每行梯度和最小的像素作为最佳拼接点;同时,对于图像受噪声的影响,以及存在多个像素点最小"梯度和"相等的问题,利用散度量进一步检查最佳拼接点,然后连接每行的最佳拼接点作为最佳拼接缝,最后使用线性加权平滑法消除拼接缝。试验结果表明,此方法使图像重叠区域能平滑自然过渡,实现无缝拼接。

一种快速配准和亮度调整的图像拼接算法

针对图像拼接中的两个方面做详细阐述。一是针对大尺寸图像配准比较耗时的问题,采用一种两阶段逐步求精地快速图像配准方法。二是针对基于最佳接缝拼接后存在亮度差异的问题,提出仅在亮度空间进行基于最佳接缝的亮度调整的方法。实验表明,有效提高图像配准的时间效率,实现很好的亮度调整效果。

遥感图像拼接缝消除技术研究

拼接缝消除技术在图像处理等领域有重要应用,它是对图像上由于光照等条件影响而产生的拼接缝进行消除的过程。拼接缝消除一是寻找最佳拼接缝,二是拼接缝的消除。目前,常用的寻找最佳拼接缝的方法有平分线法和基于最小灰度差法。拼接缝消除方法可分为空域和频域,也可分为对相邻两幅待镶嵌图像进行处理和对已完成镶嵌的整幅图像进行处理,强制改正法是目前常用的拼接缝消除方法。本文对各方法的原理和性能进行了总结和比较,并指出各算法存在的优势和问题。

顾及约束条件的Dijkstra算法的正射影像接缝线生成与优化方法研究

数字正射影像具有精度高、识别简单、可读的地理信息数据、容易放大缩小等诸多优点,在国民经济和社会发展中起到了非常重要的作用。快速自动拼接生产数字正射影像一直是摄影测量与遥感研究的热点课题,其实质是根据生成的接缝线多边形将每个多边形选取的单张正射影像拼接成数字正射影像的过程。研究了一种顾及约束条件的Dijkstra算法快速自动生成接缝线多边形的方法,通过影像外方位元素对Dijkstra算法的搜索区域进行约束,快速搜索出最短路径并生成接缝线多边形,生成的接缝线多边形中对极大与极小多边形进行基于定位影像与单张正射影像外轮廓的多边形优化,达到快速自动生产数字正射影像的目的。实验结果表明此方法在生成效率上大大优于voronoi图生成接缝线多边形方法,有助于测绘单位快速进行数字正射影像的生产。

面向无人船视觉感知的几何结构保护视差图像拼接

针对海上低纹理、大视差图像拼接过程中由于误对齐产生的伪影问题,提出一种基于点线特征配准和最佳接缝线融合的几何结构保视差图像拼接算法。在传统的基于点特征求解单应变换的基础上引入线段特征,并将潜在的共面局部线段合并为全局线段,为接缝线融合提供精准对齐的条件;在图像融合过程中,利用tanh度量的颜色差异和梯度差异以及引入显著性检测权重来设计接缝切割方法的能量函数,引导最佳接缝线避开图像中显著海上结构,从而确保结构边缘的连续性;使用SIFT flow方法校正拼接缝上的错位像素,实现几何结构准确的海上图像拼接。在20对不同场景数据上的拼接实验表明,与基准方法相比,所提算法的基于SSIM的接缝质量误差平均降低了44.6%,最多降低66.7%,基于ZNCC(zero mean normalized cross-correlation)的接缝质量误差平均降低了24.7%,最多降低了51.6%,能够有效地避免伪影,从而得到观感自然的拼接结果,满足无人船航行过程中对宽视场的需求。

一种基于拼接线的无人机序列影像拼接方法

通过无人机低空摄影获取的地面高分辨率影像具有成本低、方便快捷等优点,但由于超低空飞行拍摄的影像覆盖范围较小,所以需要通过影像拼接来获取更大范围的影像数据。研究了一种基于拼接线的影像拼接方法,对原有检测方法进行了改进,并通过实验说明了改进后的方法可以获得更好的拼接结果。

邻域最短距离法寻找最佳拼接缝

目的为解决目前大多数寻找最佳拼接缝的算法只考虑到对应像素的差异最小,却忽略了保留图像中目标的完整性,从而导致镶嵌结果中目标特性的破坏和图像信息损失的问题,提出一种基于8邻域内各像素到目标距离最短的寻找最佳拼接缝方法。方法首先将形态学处理后的二值化图像划分为背景与目标;然后以尽量不切割目标为标准,将与目标距离最短的点作为拼接点;最后得到最佳拼接缝。结果本文算法找到的最佳拼接缝使得图像的结构相似度和邓氏关联度都得到提高,错位程度降低5%以上。结论相比于目前常用的寻找最佳拼接缝算法,本文算法能够更好地保留目标的完整性,错位现象基本消除,视觉上的灰度突变也有所减弱,图像质量得到明显改善,达到令人满意的视觉效果。