基于SIFT算法的激光雷達圖像拼接算法研究.pdf

1、條紋管激光雷達是一種閃光式激光主動成像技術(shù)，能獲取高距離分辨率的三維幾何距離像和高空間分辨率的強度像，同時又能實現(xiàn)微光被動成像，能實現(xiàn)“一機多像”，提供目標信息豐富。受激光雷達視場限制，為獲取超大視場激光圖像，通常采用圖像拼接技術(shù)，將多個單視場圖像拼接成一幅完整的寬視場激光圖像，為后續(xù)的目標提取識別提供可靠圖像信息。在圖像拼接技術(shù)中的SIFT算法是一種快速、有效的提取圖像特征的算法，經(jīng)SIFT算法提取的特征點具有良好的獨特性和極高的匹配

2、性。
　　本文在分析了圖像拼接基本理論基礎(chǔ)上，重點研究了SIFT算法的原理，并制定了相應(yīng)的提取SIFT特征點的具體流程。對SIFT算法的性能進行了實驗分析，包括光照不變性、縮放不變性和旋轉(zhuǎn)不變性，實驗證明SIFT算法具有良好的性能。本文對SIFT圖像拼接算法進行了改進：（1）改進了變換矩陣的求解方法，使用廣義逆矩陣的方法，來求解變換矩陣中的參數(shù)，改進后的算法提高了誤差匹配率。（2）改進了算法的運行效率，使用降采樣方法對圖像降維，再

3、通過逆變換得到原圖像的變換矩陣，通過實驗驗證了改進后的算法明顯提高了運行效率。
　　使用SIFT圖像拼接算法和改進后的算法分別處理了條紋管激光雷達強度像、距離像和微光被動圖像。對強度像，實驗結(jié)果表明改進后的算法在精度上相比于原算法有提高；對距離像，采用簡化變換矩陣法實現(xiàn)了距離像的拼接，獲取了較高精度的拼接匹配度；對微光被動像，通過銳化預(yù)處理和簡化變換矩陣，實現(xiàn)了高精度圖像拼接，獲取寬視場微光被動像。
　　本文針對圖像拼接問題