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在部分突发事件应用中,无人机影像的绝对定位精度不是首要的,快速得到感兴趣区域的态势信息才是指挥决策部门所关注的。为了满足这一现实需求,本文对基于位姿数据的无人机影像快速拼接技术进行了研究。主要内容和创新点包括: 1.分析了无人机影像拼接的技术流程。重点对影像几何校正、局部特征提取与二值化描述、特征匹配和剔除错误匹配点等技术环节进行了分析研究。 2.研究了基于飞行姿态的影像几何校正。推导建立了基于飞行姿态的几何校正模型,不需要地面控制点支持,将倾斜影像改正到垂直影像,改善了影像拼接质量。 3.研究了局部特征提取和二值化描述算法。分析了几种具有代表性的局部特征提取和二值化描述算法,基于无人机真实影像开展实验研究以验证算法的实际运算效率和匹配性能。在此基础上对FAST特征提取算法和BRIEF描述符进行局部改进,并应用于单航带全景影像的快速拼接。 4.研究了错误匹配点剔除方法。针对快速拼接需求,提出了基于直线约束的错误匹配点剔除方法。通过比较匹配点连线的斜率和长度,快速高效地剔除错误匹配点。并能根据实际需求简单灵活地设置阈值以获取稳定的匹配点。 5.研究了单航带全景影像拼接方法。实验比较了三种不同拼接方式对全景影像视觉质量的影响,按照先“两两拼接”、后“顺序拼接”的混合拼接策略拼接得到了单航带全景影像,减少了误差累积影响,提高了拼接的稳定性。