基于可量测影像的井壁病害面积精确提取

竖井井筒病害巡检是矿井安全监测的重要内容,高精度的病害面积提取为评估病害等级、研究病害发育等提供了有力的数据支撑。利用竖井井筒病害巡检系统对井壁原始影像进行拼接配准,可以得到带有空间坐标位置的粗精度井壁拼接图像。在此基础上,对这些影像利用竖井井壁罐梁分布特征取特征点并结合Givens变换求解纠正多项式进行分块空间纠正,得到高精度配准图像,最后通过计算机图形区域生长算法,提取病害图形得出高精度的病害面积数据,满足了实际应用的需要。     

抗视差的宽基线弱纹理影像自动拼接算法EI北大核心CSCD

针对目前带有视差突变的宽基线弱纹理影像拼接效果差及需要人工干预的问题,本文从影像匹配和影像配准两方面进行改进,提出了面向宽基线弱纹理影像的抗视差全自动拼接算法。首先,采用融合了影像视角几何纠正的局部特征变换模型,由粗到精地实现弱纹理特征的准密集对应;然后,基于匹配点和深度神经网络,泛化学习宽基线影像间的可靠透视变换,以获取全局配准视差,局部视差则通过薄板样条函数来精确拟合;接着,将影像拼接结果的多边形边界进行规则化处理,通过全卷积网络将其训练为规则化矩形,在有效剔除空白区域的同时,最大限度地保留影像拼接内容;最后,选取4组无人机和地面近景宽基线弱纹理立体像对进行测试,并将本文算法的影像匹配及配准各阶段结果分别与现有代表性算法结果进行对比。试验结果表明,本文算法在匹配点数目、匹配精度及影像拼接质量等方面具有显著优势,并能够在影像弱纹理区域及视差突变场景表现出较好的稳定性。     

基于高斯混合模型法的国产高分辨率卫星影像云检测

针对资源三号、高分一号等国产高分辨率卫星影像波段少、光谱范围受限的特点,提出一种通过高斯混合模型拟合影像灰度直方图从而自动获取灰度阈值的云检测算法。首先由影像灰度直方图自适应地获取高斯混合模型初始拟合参数,然后依据期望最大原则对初始参数进行调整,最后根据拟合模型中各高斯分量的分布特点,自动确定该波段影像中云与晴空之间的灰度阈值。实验表明,该算法不受限于卫星光谱范围,同时适用于含云和无云影像,检测精度较高,且不需要辅助信息和人工干预,可满足自动化生产的需要。     

一种基于位姿参数的无人机影像快速拼接方法

为提升无人机影像拼接效率,本文提出了一种基于位姿参数的无人机影像快速拼接策略。首先,分析无人机影像拼接流程,选取单应性变换矩阵,用于消除旋转、平移、缩放等变形;然后,推导基于姿态信息的影像校正模型,将倾斜影像转换为水平影像,进一步改善拼接效果;最后,选用“两两先拼、顺序合成”的方法完成影像拼接。实验结果表明,本文影像拼接策略能消除大部分拼接误差,获取较好的影像拼接图,免去了全局配准与整体平差的过程,使得影像拼接效率明显提升,具有重要的应用价值。     

一种解决水域航摄影像的拼接方法

摄影测量技术是直接获取地表信息最重要的手段,影像拼接是把多幅小范围影像合并为大视场影像图的过程.但目前影像拼接图的生产多依靠特征点匹配的方式,对影像的纹理和重叠有一定要求,致使水域区的影像因纹理匮乏,常出现无法拼接的现象.针对以上问题,提出一种依靠影像位姿参数的影像快速拼接技术,摆脱对特征点的依赖,重点对影像的几何校正、相邻影像配准与多幅影像拼接等重要环节进行分析研究.实验结果表明,本文方法有效保障了水域影像的顺利拼接,并且省去了特征点匹配的复杂工序,拼接效率得到了极大提升.     

大面阵CCD影像多通道不一致性消除算法

大面阵CCD多通道影像转移过程中,由于通道硬件的偏置和增益的不一致,将造成各通道影像的亮度和反差的微小差异,以致重建后的大面阵CCD影像出现条带效应。提出基于随机序列分析的模拟运动影像拼接算法,并将这种方法与基于影像直方图均衡化和影像直方图规定化的影像拼接算法进行比较。实验证明,基于随机序列分析的模拟运动影像拼接算法不仅能保持拼接后的影像整体一致性,而且能较好的消除拼接缝。该算法已经应用于我国第一台大面阵彩色CCD数字航测相机的影像预处理。     

一种无人机影像滤波分频拼接算法

针对无人机影像拼接处理中易产生鬼影、拼接缝等问题,提出一种基于滤波分频的无人机影像拼接算法。首先利用高斯低通滤波将已配准的无人机影像对分解成高频、低频影像;然后对低频影像采用加权平滑融合算法进行拼接,基于改进的动态规划算法搜索最优拼接线完成高频影像的拼接;最后将拼接好的高频、低频影像线性合成得到最终的拼接影像。实验表明,本文提出的算法可以较好地解决无人机影像拼接过程中出现的鬼影问题,最大化地避免拼接缝的出现,而且对亮度差异明显的无人机影像对也能取得良好的拼接效果。     

卫星遥感影像有理函数模型优化方法

针对高分辨率遥感影像有理函数模型（RFM）在实际应用中存在过度参数化和定位精度不高的问题,提出基于离差阵和消去变换及残余系统误差补偿的高分辨率遥感影像RFM优化方法。试验结果表明,经过参数筛选后的RFM参数均为无偏估计值,拟合精度可以达到全部参数用于拟合时的精度,而且模型病态性基本消除,模型稳定性更高;残余系统误差补偿方法可以有效消除RFM拟合严格成像模型的残余误差,达到与严格成像模型一致的对地定位精度。     

大区域无人机影像快速无缝拼接方法

文章提出了一种面向大区域、多航带无人机序列影像快速、无缝拼接方法:以影像序列的航带排布特性作为先验知识,加快影像间多度重叠SIFT特征点的匹配;通过Levenberg-Marquardt方法平差求解拼接区域各影像的变换参数;根据中心投影的像点位移规律与影像间的相对位置关系进行重叠区影像的优选与接边处影像的融合。实验结果表明该方法对于平地、丘陵、山地等不同地形的无人机影像数据都具有很好的适应性。     

一种基于拼接线和动态基准的影像拼接方法

针对无人机影像拼接处理中易产生鬼影、错位等问题,提出了一种基于拼接线和动态基准的影像拼接方法。该方法首先采用改进Duplaquet方法搜索最优拼接线,拓宽了拼接线的扩展方向;然后采用动态基准影像拼接策略,降低累积误差的影响;接着提出了最终基准影像的选择方法,并在最终基准影像坐标系下实现多幅无人机序列影像拼接。实验结果表明,该算法能够有效解决传统拼接方法中所遇到的拼接线问题,同时能够避免变换误差较大的影像对后续拼接影像的影响,获得更好的拼接结果。     

基于增强KAZE的航拍地图拼接方法

基于局部特征的航拍图像拼接算法,是一种比较常用的建立局部地区地图的方式。针对现有的基于局部特征的拼接算法鲁棒性差速度慢等缺点,本文提出一种基于增强KAZE的航拍地图拼接方法。首先建立APAP算法模型,然后利用奇异值分解建立鲁棒性更强的KAZE描述符进行匹配,随后根据匹配点解APAP模型得到网格单应性矩阵,最后以三张航拍图像为一组,以中间图像为目标形变图像分别与左右图像进行拼接,非重叠区域进行网格单适应矩阵高斯加权变换。实验表明,该方法不仅具有很强的鲁棒性,而且拼接速度快,对于多张航拍图像可以减小拼接误差。     

一种自适应快速曝光控制方法

针对在快速运动中连续高速地获取高质量的图像信息,提出了一种基于光圈优先的自动曝光控制方法。通过对初始图像的评估,确定当前景物亮度下最佳光圈大小,进而获得此光圈下不同景物亮度的曝光时间,由此建立景物亮度与曝光时间的关系模型。在实际运用中根据关系模型,通过跟踪当前景物亮度动态调整曝光时间以达到获取最佳曝光量的目的。该方法具有实时、快速、成像质量高和控制精确可靠的特点,并在实际应用中得到验证。     

基于子区域多标签学习的露天煤矿区场景识别

露天煤矿开采易对区域生态环境产生不利影响,对其进行高效监管有利于矿区环境保护和可持续发展。随着遥感技术和人工智能的发展,基于高分辨率遥感影像的露天煤矿区场景自动识别成为可能。本文针对单标签学习算法在场景子区域识别中识别率较低的问题,将多标签学习策略和地理学第一定律相结合,提出一种基于子区域多标签学习的露天煤矿区场景识别方法。为了区分露天煤矿区场景与其周边场景,设置了6类矿区标签和7类非矿区标签,对9768张场景子区域图像进行标注,构建多标签数据集,利用该数据集训练基于多标签学习的Inception-v3模型。场景识别时,首先将一幅覆盖研究区的遥感影像划分为相同大小的子区域并进行多标签分类;然后对含有矿区标签的子区域,利用地理学第一定律对其矿区标签的相关性和完整性进行判定,识别出属于露天煤矿区场景的子区域。胜利西露天煤矿区识别实验结果表明：该方法提取的结果最接近真值,显著高于单标签学习的识别精度;其子区域多标签分类F1分数达到0.857,与单标签学习中性能最好的ResNet50模型相比,提高了8个百分点。本文提出的方法能够自动提取子区域内多类标签的有效特征,提高露天煤矿区场景识别的精度,其识别结果可为露天矿区开采管理提供数据支撑。     

基于DSM的遥感图像拼接线自动生成技术

在DSM滤波和权值确定的基础上,提出了一种基于DSM的遥感图像拼接线自动提取方法。该方法首先基于流水模型的基本原理设计了拼接线自动选择规则,然后利用数学形态学对自动提取的拼接线进行了膨胀处理。实验结果表明,该方法提取的拼接线能够有效地规避建筑物投影差等问题,确保了自动拼接线提取的有效性。     

影像地图编制中图幅的自动拼接与裁切——以《苏州市影像地图集》的编制为例

影像图幅的拼接与裁切是影像地图编制中的一个重要环节,其目的是获得一幅完整的表示某一制图范围的基础影像底图。本文首先分析了传统方法的不足,然后提出了一种简单的自动拼接与裁切方法,该方法能方便地处理任意多幅源影像的拼接与裁切问题,有效地提高拼接与裁切的效率与质量。     

非下采样Shearlet变换与参数化对数图像处理相结合的遥感图像增强

针对部分遥感图像整体亮度偏暗、对比度较低的特点,为提高遥感图像的视觉效果和可解译性,提出了一种基于非下采样Shearlet变换(non-subsampled shearlet transform, NSST)和参数化对数图像处理(parameterized logarithmic image processing, PLIP)模型的遥感图像增强方法。首先,遥感图像经非下采样Shearlet变换分解成低频分量和高频分量;然后依据PLIP模型对其低频分量进行增强,提高图像的对比度;同时利用改进的模糊增强方法对高频分量进行增强,突显边缘细节信息。大量试验结果表明,与双向直方图均衡增强、基于平稳小波变换的增强、基于非下采样Contourlet变换的增强等5种图像增强方法相比,本文提出的方法在主观视觉效果和对比度、清晰度等客观定量评价指标两个方面均有优势,能更有效地提高遥感图像的对比度、增强边缘纹理细节信息,视觉效果更佳。     

基于SPOT 5图像的岩溶地貌单元自动提取方法

通过对峰林、峰丛和岩溶洼地3者的地理特征和影像特征的研究,基于遥感图像本底值提出了能有效反映目标特征的遥感指数——植被指数、土壤亮度指数、图像主成分变换第1主成分值及地形数据等,并构建了遥感指数的集成计算法,建立了遥感自动提取模型.指数集成运算法能够有效地增大峰丛、峰林与其他地物之间的光谱差异,使这些岩溶地貌单元的灰度值高于其他地物,从而利于岩溶地貌单元提取阈值的自动选取.基于构建的遥感自动提取模型先提取了峰丛、峰林信息,并在此基础上提取了岩溶洼地信息.经实验研究表明,该方法具有较高的提取精度和效率.     

视觉驱动的变分配准方法

针对传统整体配准模型不能充分顾及局部变形的问题,提出了一种视觉驱动的变分配准方法。该方法在变分模型建立中综合考虑了局部变换、整体平滑和视觉约束,同时兼顾了亮度和对比度差异。首先,基于灰度均方根误差建立配准模型的数据项;其次,为了保证整体平滑,模型采用H¹半范数进行自适应约束;最后,为了保证影像中的空间属性满足视觉的要求,不能出现扭曲变形,采用直线特征进行先验约束。在变分模型求解过程中先利用整个影像估计影像之间的整体变换参数,然后采用小的邻域范围进行局部估计。整个过程在多水平差分框架下迭代求解变换参数,进而兼顾了整体平滑和局部变形。笔者利用ZY-3卫星数据进行了试验,采用目视和量化指标进行了评价,验证了本文方法的优越性。     

基于Harris与RANSAC算法的无人机影像拼接方法研究

针对Harris算法在进行无人机影像拼接时的特征点误匹配问题,利用RANSAC算法对误匹配的特征点进行剔除,进而实现无人机影像的无缝拼接。首先,基于Harris算法提取兴趣点,利用最短欧式距离进行特征匹配;然后,利用RANSAC算法实现对特征点的精确匹配;最后,利用RANSAC算法得到的单应性矩阵完成无人机影像拼接。实验结果表明:本文方法能够较好地剔除无人机影像拼接时误匹配的特征点,实现对无人机影像的拼接,拼接效果良好。     

数字正射影像几何错位修复与无缝拼接

针对数字正射影像（DOM）生产中存在的几何错位和影像拼接问题，结合遮挡检测法和基于TPS薄板样条模型的影像配准方法，对影像几何错位区域进行修复和无缝拼接。根据采集的三维特征线将几何错位区域的修复分为内侧与外侧。内侧采用正射纠正的方法进行修复；外侧选择无遮挡的影像进行影像配准后对其进行填充。以某高架桥几何错位影像进行算法验证，结果证明：本文所给方法在修复高架桥区域影像几何错位的同时，可有效地避免由于遮挡影像出现的双边现象，并可以保证修复后的局部正射影像与原始正射影像的无缝拼接。