基于无人机序列影像的应急快速成图技术

小型无人机所拍摄的影像不经过处理或只经过简单拼接处理就可以使用,但存在着变形大、定位精度差、可用信息少等缺点,不能充分发挥无人机的作用。本文将无人机影像和地形图结合在一起,形成一种新的影像图产品——无人机应急影像图,并给出了无人机应急影像图制作的流程和关键技术的实现。     

基于Voronoi图无人机影像快速拼接方法研究

为实现大序列城市高分辨率无人机影像的快速拼接,提出了基于Voronoi图的快速拼接技术。以平顶山80幅分辨率为0.1 m的无人机影像为例,先用直方图匹配进行影像间匀光,用反解法数字微分进行正射纠正,再以像主点为中心快速生成测区Voronoi图拼接线网络,最后基于拼接线网络快速拼接。实验结果表明,基于Voronoi图拼接线网络进行城市高分辨率无人机影像拼接,能有效避免中心投影造成的影像边缘较大的投影差,快速获得城市高分辨率正射影像全景图。     

无人机影像应急并行处理负载均衡方法

基于应急条件下的计算机和网络资源,以实现无人机影像应急并行处理为目的,提出了一种简洁的负载均衡实现方法。采用了以进程为调度单元的主动式计算资源统计策略,辅以任务队列二级动态分配方法,实现了负载均衡。使用本方法在应急环境中建立简易的并行化集群处理系统,可以灵活、高效、鲁棒地利用可用的计算资源,大幅缩短无人机影像应急处理时间。为验证本文负载均衡方法的有效性,利用无人机机载定位定向系统记录的定位定向参数,结合已知数字高程数据,完成了无人机影像的初步正射纠正和拼图处理。实验结果表明,该方法实现简单、部署方便、扩展灵活、任务分配均衡,处理效率随着计算单元的增加而提高,可大幅提高应急条件下无人机应急影像图制作效率。     

汶川地震灾区无人机遥感影像获取与可视化管理系统研究

介绍无人机遥感影像获取、纠正、配准及可视化管理的关键技术与系统研发.论文设计无人机影像获取及三维可视化管理系统的框架结构,包括航迹规划、无人机影像获取、影像预处理及三维可视化4个子系统;讨论了基于高分辨率遥感影像的无人机影像配准、无人机影像的空间索引管理、基于四叉树的影像金字塔及细节层次模型等关键技术.基于自主研发的虚拟地理环境数字地球平台(VGE-3DGJobeEanh),构建了汶川地震应急三维可视化遥感影像管理系统,在"5·12"汶川地震的救援与次生灾害应急中进行了实践应用.同时该系统可继续服务于汶川地震灾后重建的信息共享管理、发布以及空间决策支持.     

无人机低空遥感影像数据的获取与处理

介绍无人机低空遥感系统的构成和技术指标,论述影像数据的获取、影像匀色与裁边、重叠度计算、拼接全景影像图、生成正射影像等处理分析方法,并针对地震灾区重建数据获取进行实验.实验结果表明无人机低空遥感系统完全能满足实际需要,能解决多云雾地区遥感影像资料获取困难的问题,在大比例尺测图、三维景观重建、土地利用调查、环境监测等领域...     

SIFT特征匹配在无人机低空遥感影像处理中的应用

无人机低空遥感成本低，方便快捷，但飞行姿态不确定，影像自动匹配程度低。本文将SIFT（Scak Invariant Feature Transform）特征应用于影像的自动相对定向，结合最小二乘法实现了影像的自动匹配。实验证明，该方法具有稳定、可靠、快速等特点，应用前景广阔。     

4种无人机遥感影像快速拼接方法的试验分析

无人机遥感技术凭借其操作方便、灵活性高、分辨率高、投入成本低、现势性好等优势,已经成为获取遥感数据的重要方法之一。但不可否认的是,无人机遥感技术也存在影像量大、像幅小、无规律、拼接难的缺陷。因此,针对无人机遥感影像的拼接处理问题,本文通过试验对比了几种无人机遥感影像拼接方法,并对这几种拼接方法的精度以及应用范围进行了分析。     

一种无人机视频影像快速配准方法

针对应急测绘中对无人机视频数据快速获取及处理的需求,提出了一种无人机视频影像快速配准方法。首先采用时间索引和线性/球面插值方法实现视频帧与无人机定位定姿信息的时间同步,根据数字微分纠正算法实现视频帧的地理编码,实现视频帧间的粗略配准,然后控制仿射变换模型中的缩放因子不变对纠正后视频帧的坐标进行调整,完成视频帧间的精配准:试验结果表明该方法能够得到航带内视频帧较好的配准效果。     

Voronoi图在无人机航空影像匹配中的应用

提出了顾及无人机航空影像地面覆盖范围的影像空间位置Voronoi图的生成方法,利用基于局部特征不变算子在多视影像匹配过程的可传递特性,使用影像的Voronoi图邻域关系开展多视影像的匹配,既保证了多视影像间匹配点的重叠度,又提高了多视影像间的匹配速度。     

低空无人机影像的快速拼接技术研究

对低空无人机影像的快速拼接技术进行研究,采用SIFT算法和SURF算法对尺度不变特征进行提取,根据特征描述符间的欧氏距离进行特征匹配,并使用RANSAC算法对匹配中产生的误匹配点对进行剔除,然后利用单应性矩阵实现无人机的影像拼接。实验结果表明,SIFT算法和SURF算法均能较好地对影像特征进行提取,SURF算法在效率上更优,RANSAC算法的剔除效果较好,能够得到良好的拼接影像。     

纹理特征遥感影像分割研究

影像分割是面向对象的分类思想应用于遥感影像信息自动提取的基础,纹理是影像的基本特征,是影像分析、理解和识别的重要信息,纹理特性的有效表达和抽取,是基于纹理影像分割的前提。本文系统概述了近年来各类文献中使用频率较高的基于纹理的遥感影像分割方法,并以基于统计的方法、基于纹理结构的方法、基于模型的方法和基于空间/频率的方法四种基本类型为主线,对每一类分割方法的特点进行了分析和总结,在此基础上指出了基于纹理特征遥感影像分割的研究趋势。     

Advanced processing techniques for remotely sensed imagery

综述了遥感影像信息处理技术的研究进展,主要包括高分辨率影像信息提取技术、影像超分辨率、高光谱影像处理和目标探测,以及遥感影像处理与分类的人工智能方法.对于高分辨率影像处理,从纹理、形状、结构和对象的角度探讨了空间信息提取对于高分辨率影像解译的意义和作用,分析了小波纹理、空间共生纹理、形状特征提取和面向对象分类技术的进展和存在的问题;对于超分辨率技术,文章主要介绍了超分辨率技术的最新进展,及其在遥感影像(sPOT5和MODIS)中的应用;在高光谱数据处理方面,从纯净像元和混合像元两方面介绍了最新的进展.对于纯净像元方法.主要分析了植被指数和统计方法,混合像元方面,则主要分析了像元分解、端元提取的最新技术方法;在智能化信息处理方面,先回顾了神经网络和遗传算法在遥感图像处理中的应用,然后介绍了人工免疫系统对多、高光谱遥感影像分类研究的最新进展.     

改进IHS变换的图像融合方法研究

经典的IHS变换融合以其快速、简单的特点得到广泛应用,但该方法在显著提高图像空间分辨率的同时引起了严重的光谱失真.本文分析了IHS变换引起光谱失真的原因,并总结了已有的针对光谱失真的IHS变换改进算法,提出基于小波的IHS变换融合,利用小波分解尽可能地保留了原I分量中的光谱信息,在提高空间分辨率的同时减少了光谱失真.实...     

一种基于数学形态学的遥感影像分割方法

介绍形态学测地重建与开闭重建运算,提出基于微分形态学断面的影像分割方法。该方法首先生成原始影像的微分形态学断面影像,然后通过比较得到像点的最大微分断面值以及相对应的特征结构元素,最后以特征结构元素为层次,逐层分割影像。以IKONOS卫星影像为例,该方法能够有效地实现影像的分割,在分割较低反差的影像部分等方面具有优势。     

An improved atmospheric correction algorithm for hyperspectral remotely sensed imagery

There is an increased trend toward quantitative estimation of land surface variables from hyperspectral remote sensing. One challenging issue is retrieving surface reflectance spectra from observed radiance through atmospheric correction, most methods for which are intended to correct water vapor and other absorbing gases. In this letter, methods for correcting both aerosols and water vapor are explored. We first apply the cluster matching technique developed earlier for Landsat-7 ETM+ imagery to Airborne Visible/Infrared Imaging Spectrometer (AVIRIS) data, then improve its aerosol estimation and incorporate a new method for estimating column water vapor content using the neural network technique. The improved algorithm is then used to correct Hyperion imagery. Case studies using AVIRIS and Hyperion images demonstrate that both the original and improved methods are very effective to remove heterogeneous atmospheric effects and recover surface reflectance spectra.     

PhotoScan Pro软件在无人机应急航摄中的应用

在无人机应急测绘保障中,存在航线设计不规则、航摄倾角过大等问题,如果利用传统航摄软件处理这类影像将会消耗较长的时间,进而严重影响应急测绘保障服务的时效性。为此,提出了一种利用Photo Scan Pro软件快速生成正射影像和点云的方法来解决此类问题。通过在多次地质灾害预防及处置中的实际应用,表明该方法能够为测绘应急保障服务提供及时有效的影像数据。     

高分辨率遥感影像配准与变化检测一体化处理

为了克服高分辨率遥感影像配准与变化检测作为单独环节处理的局限,该文提出了一种基于变分理论的配准与变化检测一体化处理方法。该方法将配准误差作为一种光谱变化决策因子,变化信息以权值的方式迭代反馈给变分配准模型的解算过程。为了更准确地检测建筑物这个特定目标的真实变化,该文采用多尺度最大形态学轮廓建筑物检测指数的差异作为另外一个决策因子。最后将配准误差反映的变化和建筑物检测指数的差异这两个决策因子在D-S证据理论框架下建立概率模型进行融合处理,进而得到建筑物的变化检测结果。该文选取WorldView-2数据进行实验,实验结果表明,一体化处理思路可以有效地解决单独处理的局限,从根本上解决配准误差对变化检测结果的影响以及由于变化而使配准精度降低的问题,进而提高配准和变化检测的质量。     

A coupled atmospheric and topographic correction algorithm for remotely sensed satellite imagery over mountainous terrain

Radiometric correction is an important issue in the quantitative remote-sensing community. By integrating dark object subtraction (DOS)-based atmospheric correction with physics-based topographic correction, a coupled land surface reflectance retrieval algorithm (coupled atmospheric and topographic correction algorithm, named the CAT algorithm) for rugged mountainous regions is proposed. Terra MODIS-derived atmospheric characterization data (including aerosol optical depth, integrated precipitable water, surface pressure, and ozone concentration) are employed as inputs for the proposed algorithm. A physics-based path radiance estimation model is proposed and embedded in the CAT algorithm, and band-specific per-pixel path radiance values are calculated. After the CAT algorithm was performed, the correlation between reflectance and terrain was dramatically reduced, with correlation coefficients nearly equal zero, especially for the near infrared and short-wave infrared bands, meanwhile the image information content increased over 20%. To provide a comparison with previous studies, two commonly used methods in the literature (DOS + Cosine and DOS + C) were employed. The results of the comparison show that the proposed algorithm performed better in both atmospheric and topographic corrections without empirical regression.     

Variographic analysis of tropical forest cover from multi-scale remotely sensed imagery

Tropical forest mapping is one of the major environmental concerns at global and regional scales in which remote sensing techniques are firmly involved. This study examines the use of the variogram function to analyse forest cover fragmentation at different image scales. Two main aspects are considered here: (1) analysis of the spatial variability structure of the forest cover observed at three different scales using fine, medium and coarse spatial resolution images; and (2) the study of the relationship between rescaled images from the finest spatial resolution and those of the medium and coarse spatial resolutions. Both aspects are analysed using the variogram function as a basic tool to calculate and interpret the spatial variability of the forest cover. An example is presented for a Brazilian tropical forest zone using satellite images of different spatial resolutions acquired by Landsat TM (30 m), Resurs MSU (160 m) and ERS ATSR (1000 m). The results of this study contribute to establishing a suitable spatial resolution of remotely sensed data for tropical forest cover monitoring.     

遥感影像地图在线服务系统设计与实现

针对遥感影像地图服务中存在的问题,本文提出了基于网络的遥感影像地图服务,设计了基于ArcGIS Server的遥感影像地图服务系统的整体框架及相关功能模块,研究了实现系统所涉及的关键技术,最后在开源环境Eclipse下用Java编程实现了遥感影像地图服务系统,为遥感影像的网络应用提供了一个服务平台。