多模態(tài)圖像配準技術(shù)在無人機自主導航中的應(yīng)用研究.pdf

1、圖像導航已成為精確制導武器的主要發(fā)展趨勢，包括可見光圖像導航、紅外圖像導航、SAR圖像導航等形式，它和其它導航方式組成的組合導航系統(tǒng)具有更高的精度和可靠性。在電子戰(zhàn)、反衛(wèi)星戰(zhàn)的不利因素下，如何增強無人機在實時戰(zhàn)場的生存能力成為無人機導航首要考慮的問題。采用以紅外和可見光圖像為配準源的圖像導航不僅具有較高的自主性和較強的抗電磁干擾的能力，還具有夜間導航的優(yōu)勢。因此，以紅外和可見光圖像配準為基礎(chǔ)的無人機圖像導航是一種理想而又可靠的導航方式。

2、
　　 由于紅外圖像和可見光圖像在成像特性、成像距離、成像時間及成像視點上的不同，二者反映的目標物體的灰度、形狀以及圖像間旋轉(zhuǎn)的角度都會發(fā)生很大變化，導致圖像局部不相似，加之導航實時性的要求，采用傳統(tǒng)的基于圖像灰度和基于特征的配準方法已不能滿足要求。因此，尋找一種具有適應(yīng)性強、精度高、配準速度快的算法成為無人機在復(fù)雜戰(zhàn)場環(huán)境下自主導航的迫切需要。
　　 本文以上述問題為依據(jù)，圍繞應(yīng)用于圖像導航的配準算法為關(guān)鍵技術(shù)展開研究

3、。針對紅外和可見光圖像的特點，以互信息為配準的相似性測度，采用最大互信息和歸一化互信息對復(fù)雜情況下的圖像配準進行了實驗，驗證了互信息測度的有效性。為了解決圖像間存在的大角度旋轉(zhuǎn)問題，本文提出了一種抗大角度旋轉(zhuǎn)的配準方法，通過對加入噪聲、模糊等情況下的仿真實驗，驗證了該方法的精確性、魯棒性和準實時性。
　　 圖像配準的本質(zhì)是一個多參數(shù)優(yōu)化問題。通過對基本Powell法的改進，克服了該優(yōu)化算法容易陷入局部極值、搜索效率差的缺點。插值