画幅式红外图像拼接技术研究

发布时间：2023-10-21 10:19

　　红外图像拼接技术通常被应用于对目标的搜索与跟踪、红外航空遥感、在线监测及安全警戒等领域。在实际应用中,除了追求高拼接精度外,还应尽可能地提高拼接速度以满足红外成像系统对实时性的需求。本文研究画幅式图像拼接技术,深入分析并研究其中各个关键步骤,在此基础上提出适合于航拍画幅式红外成像系统的图像拼接算法。本文的主要工作内容有:(1)根据红外图像拼接技术的实际应用需求,从降低冗余特征点数量、保留稳定特征点以及降低描述子的复杂度等方面入手,将Canny边缘检测和BRISK描述子应用于SURF特征点提取,改进了一种边缘SURF-BRISK特征点提取算法。改进的边缘SURF-BRISK算法提取的特征点数量平均比SURF算法减少49.3%,且对配准成功率无影响。(2)对二值描述子常用的搜索策略进行研究,选择采用层次聚类树作为搜索策略,并针对红外图像特征点相对于可见光较少的特点,对层次聚类树的建立、搜索算法进行改进。改进的层次聚类树算法能够适应不同特征点数目的红外图像,与常规层次聚类树算法相比检测率提高5.3%,耗时降低16.1%。(3)在图像全局配准方面,结合航拍画幅扫描成像系统运动模式的特点采用简化...

【文章页数】：89 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
第1章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 图像拼接技术的发展现状
        1.2.1 国外研究现状
        1.2.2 国内研究现状
        1.2.3 小结
    1.3 主要研究内容及论文结构安排
第2章 画幅式红外图像拼接方案设计
    2.1 画幅式红外图像拼接系统分析
        2.1.1 画幅式红外图像拼接系统主要工作流程
        2.1.2 热像仪的相机模型
        2.1.3 热像仪的运动模型
    2.2 图像拼接技术
        2.2.1 图像配准
        2.2.2 图像融合
    2.3 红外图像特点分析
    2.4 画幅式红外图像拼接方案
    2.5 本章小结
第3章 基于特征点的红外图像配准
    3.1 特征点提取
        3.1.1 SURF特征提取
        3.1.2 BRISK特征提取
        3.1.3 结合Canny边缘检测的SURF-BRISK特征提取
        3.1.4 特征点提取实验结果与讨论
    3.2 特征点匹配
        3.2.1 相似性度量
        3.2.2 搜索算法
        3.2.3 特征点匹配实验结果与讨论
    3.3 相邻图像配准
        3.3.1 单应变换矩阵计算
        3.3.2 剔除误匹配特征点对
        3.3.3 相邻图像配准实验结果与讨论
    3.4 本章小结
第4章 红外图像的全局配准与融合
    4.1 画幅式图像拼接中的误差分析
    4.2 全局图像配准
        4.2.1 光束平差法
        4.2.2 图像重投影
        4.2.3 全局配准实验结果及分析
    4.3 图像融合
        4.3.1 基于最强匹配点的加权平均图像融合方法
        4.3.2 图像融合实验结果及分析
    4.4 本章小结
第5章 画幅式红外图像拼接实现及结果分析
    5.1 画幅式红外图像拼接实现
        5.1.1 方案实现
        5.1.2 代码实现
    5.2 画幅式红外图像拼接实验结果分析
        5.2.1 拼接结果分析
        5.2.2 拼接耗时分析
    5.3 本章小结
第6章 总结与展望
    6.1 全文工作总结
    6.2 未来工作展望
致谢
参考文献
攻读硕士期间发表的论文



本文编号：3855643