机载LiDAR DSM深度影像与航空影像配准方法研究的中期报告.docx

机载LiDARDSM深度影像与航空影像配准方法研究的中期报告
一、研究背景与意义：
机载光电遥感技术广泛应用于大气、地球、环境等领域，其中机载激光雷达（LiDAR）技术已经成为航空三维数据采集的主要手段。对于通过机载LiDAR采集的高精度数字表面模型（DSM）深度影像和航空影像进行配准是机载激光雷达数据处理与应用的一项重要工作。配准精度直接影响到DSM深度影像和航空影像的后续应用，如地形分析、三维建模、变形分析、地质勘探以及灾害监测等。因此，如何提高机载LiDARDSM深度影像与航空影像的配准精度成为当前研究的一大热点。
二、研究内容：
本研究以机载LiDARDSM深度影像和航空影像的配准为研究对象，分别从图像预处理、配准模型选择、配准点提取和配准精度评估等几个方面开展研究：
1、图像预处理
对机载LiDARDSM深度影像和航空影像进行去噪、直方图均衡化和尺度归一化等图像预处理，以减小影像间的差异。
2、配准模型选择
将四参、七参、十参、十二参等不同配准模型应用于机载LiDARDSM深度影像和航空影像配准，比较并选择最优的配准模型。
3、配准点提取
根据选定的配准模型，从机载LiDARDSM深度影像和航空影像中提取匹配点，并去除误匹配点。其中，为提高匹配点密度和质量，应用SURF、SIFT等对特征点进行提取。
4、配准精度评估
对比变换前后的重叠区域中控制点的坐标差异，利用坐标差异计算得到配准精度，并可根据需求进行精度评估和误差分析。
三、研究计划：
1、图像预处理方法的研究与实现，包括图像去噪、直方图均衡化、尺度归一化等；
2、配准模型的研究与实现，选择最优的配准模型，如四参、七参、十参、十二参等；
3、配准点提取的研究与实现，应用SURF、SIFT等对特征点进行提取，并去除误匹配点；
4、配准精度评估的研究与实现，对比变换前后的控制点坐标，计算配准精度并进行误差分析；
5、进行实验验证，选取不同类型的机载LiDARDSM深度影像和航空影像，进行配准实验，评估所提方法的效果。
四、研究预期成果：
1、提出一种有效的机载LiDARDSM深度影像与航空影像配准方法；
2、验证该方法的可行性和准确性；
3、从理论和应用上提高机载LiDARDSM深度影像与航空影像的配准精度，提升机载LiDAR技术在地球环境领域的应用价值。
五、参考文献
[1]陈益.机载激光雷达数据的处理与应用[J].中国科技信息,2005,5(1):56-58.
[2]刘云飞.基于影像配准的机载激光雷达数据处理[J].遥感信息,2011,26(3):37-40.
[3]董勇,王平.机载激光雷达数据处理中影像配准技术研究[J].应用光学,2014,35(6):851-856.
[4]潘嘉丽,刘卫民,孙永华.基于特征点匹配的机载LiDARDSM深度影像与航空影像配准[J].测绘与空间地理信息,2013,36(10):18-21.