基于局部特征與拓撲約束的遙感圖像匹配與目標定位.pdf

1、地面目標定位是無人機的重要應(yīng)用之一，也是目前網(wǎng)絡(luò)處理和模式識別領(lǐng)域的熱點研究課題之一。傳統(tǒng)的無人機系統(tǒng)依靠GPS導(dǎo)航定位，當GPS失效的情況下，通常利用慣性導(dǎo)航、光電測量等方法進行定位，但是這些方法對設(shè)備依賴性較大，易受環(huán)境影響。因此本文提出了基于無人機航拍圖像與遙感圖像匹配的目標定位算法，并通過實驗驗證了算法的有效性和優(yōu)越性。本文的工作與成果主要體現(xiàn)在以下幾個方面：
　　(1)本文提出了利用局部特征和拓撲約束相結(jié)合的目標定位算法

2、框架?；趫D像局部特征實現(xiàn)關(guān)鍵點的提取和特征描述，再根據(jù)關(guān)鍵點的拓撲關(guān)系剔除誤匹配點，最后通過估計仿射參數(shù)，得到目標的準確位置。由于傳統(tǒng)的特征匹配只利用關(guān)鍵點自身的特征，當圖像中存在特征相似的關(guān)鍵點時就會出現(xiàn)誤匹配，而誤匹配點會嚴重影響定位精度，所以為了提高定位精度，本文兼顧局部特征和拓撲關(guān)系，實驗證明，這種方法可以提高最終定位的精度。
　　(2)本文提出利用多尺度FAST檢測圖像角點，并利用關(guān)鍵點局部特征SIFT描述子進行預(yù)匹配

3、。多尺度FAST克服了算法本身不具有尺度不變性的缺點，SIFT描述子的生成過程使關(guān)鍵點的特征向量具有旋轉(zhuǎn)不變性，基于歐式距離的評價標準對兩幅圖像中的關(guān)鍵點進行預(yù)匹配。從實驗可以看出多尺度FAST角點比SIFT極值點具有更高的準確性、穩(wěn)定性。
　　(3)本文提出了利用Delaunay三角剖分對匹配點進行拓撲約束，剔除誤匹配點。當圖像發(fā)生尺度縮放和旋轉(zhuǎn)變化時，關(guān)鍵點內(nèi)部的空間關(guān)系保持不變，待匹配圖像中關(guān)鍵點組成的三角剖分面的邊長與參考