基于局部特征與拓?fù)浼s束的遙感圖像匹配與目標(biāo)定位.pdf

1、地面目標(biāo)定位是無人機(jī)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(diǎn)研究課題之一。傳統(tǒng)的無人機(jī)系統(tǒng)依靠GPS導(dǎo)航定位，當(dāng)GPS失效的情況下，通常利用慣性導(dǎo)航、光電測量等方法進(jìn)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(jī)航拍圖像與遙感圖像匹配的目標(biāo)定位算法，并通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)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?fù)浼s束相結(jié)合的目標(biāo)定位算法

2、框架?；趫D像局部特征實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵點(diǎn)的提取和特征描述，再根據(jù)關(guān)鍵點(diǎn)的拓?fù)潢P(guān)系剔除誤匹配點(diǎn)，最后通過估計仿射參數(shù)，得到目標(biāo)的準(zhǔn)確位置。由于傳統(tǒng)的特征匹配只利用關(guān)鍵點(diǎn)自身的特征，當(dāng)圖像中存在特征相似的關(guān)鍵點(diǎn)時就會出現(xiàn)誤匹配，而誤匹配點(diǎn)會嚴(yán)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?fù)潢P(guān)系，實(shí)驗(yàn)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(diǎn)，并利用關(guān)鍵點(diǎn)局部特征SIFT描述子進(jìn)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(diǎn)，SIFT描述子的生成過程使關(guān)鍵點(diǎn)的特征向量具有旋轉(zhuǎn)不變性，基于歐式距離的評價標(biāo)準(zhǔn)對兩幅圖像中的關(guān)鍵點(diǎn)進(jìn)行預(yù)匹配。從實(shí)驗(yàn)可以看出多尺度FAST角點(diǎn)比SIFT極值點(diǎn)具有更高的準(zhǔn)確性、穩(wěn)定性。
　　(3)本文提出了利用Delaunay三角剖分對匹配點(diǎn)進(jìn)行拓?fù)浼s束，剔除誤匹配點(diǎn)。當(dāng)圖像發(fā)生尺度縮放和旋轉(zhuǎn)變化時，關(guān)鍵點(diǎn)內(nèi)部的空間關(guān)系保持不變，待匹配圖像中關(guān)鍵點(diǎn)組成的三角剖分面的邊長與參考