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航空线阵推扫影像大视场拼接关键技术研究
航空线阵推扫影像大视场拼接关键技术研究
摘要：
航空线阵推扫技术是一种快速获取大范围地表信息的遥感技术。然而，在实际应用中，由于拍摄时机、高度、姿态、相机性能等因素的影响，所得到的线阵推扫影像可能存在多个拼接错误和畸变问题。针对这些问题，本文通过对航空线阵推扫影像大视场拼接关键技术进行研究，提出了一种全新的拼接方法，并对其进行了实验验证。研究表明，所提出的方法能够有效解决航空线阵推扫影像的拼接问题，并保持视场内图像的一致性和准确性。
关键词：航空线阵推扫影像，大视场拼接，畸变校正，图像匹配
1.引言
航空线阵推扫技术是一种重要的遥感数据获取方法，具有快速、高效的特点。通过航空线阵相机在飞机上进行推扫，可以获取到大范围的地表信息。然而，由于拍摄时机、高度和姿态等因素的影响，所得到的线阵推扫影像可能存在拼接错误和畸变问题。
2.航空线阵推扫影像的拼接问题
航空线阵推扫影像的拼接问题主要包括两个方面：线阵的拼接和影像的拼接。线阵的拼接是指将多个线阵影像拼接成一幅连续的大影像。影像的拼接是指将多幅连续的大影像拼接到一起，形成全景视图。
2.1线阵的拼接
线阵推扫影像的拼接主要受到相机的位置和姿态变化的影响。在推扫过程中，飞机的位置和姿态会发生变化，导致不同线阵之间存在位置和姿态不一致的情况。这种不一致性会造成线阵之间的边缘不连贯、重叠区域过渡不自然等问题。
2.2影像的拼接
影像的拼接主要是指将多幅连续的大影像拼接在一起形成全景视图。由于相机的畸变以及位置和姿态的变化，导致影像之间存在畸变和不连续的问题。这些问题会影响到影像的一致性、准确性和视觉效果。
3.航空线阵推扫影像大视场拼接关键技术
为了解决航空线阵推扫影像的拼接问题，本文提出了一种全新的拼接方法，包括畸变校正和图像匹配两个主要步骤。
3.1畸变校正
畸变校正是指根据相机的内外参数进行畸变校正，使得不同位置、姿态的影像能够在同一个坐标系下进行拼接。在畸变校正过程中，主要包括相机模型建立、相机标定和畸变校正等步骤。
1）相机模型建立：根据相机的投影原理建立数学模型，将影像坐标与地理坐标之间的关系进行建模。
2）相机标定：通过对相机进行标定，获得相机的内外参数，即相机的焦距、主点坐标、畸变系数等。
3）畸变校正：利用相机的内外参数对影像进行畸变校正，使得影像的畸变最小化。
3.2图像匹配
图像匹配是将不同位置、姿态的影像进行匹配，实现准确的拼接。在图像匹配过程中，主要包括特征提取和匹配、局部重建和全局优化等步骤。
1）特征提取和匹配：利用特征提取算法，提取影像中的特征点或特征描述子；然后利用特征匹配算法，将不同影像中的对应特征点进行匹配。
2）局部重建：根据匹配得到的特征点，进行局部三维重建，获得局部地形信息。
3）全局优化：在局部重建的基础上，通过全局优化算法，对所有影像进行优化，最终得到准确的拼接结果。
4.实验结果与分析
通过对实际航空线阵推扫影像进行处理和拼接，验证了所提出方法的有效性。实验结果表明，所提出的拼接方法能够有效解决航空线阵推扫影像的畸变和拼接问题，并保持视场内图像的一致性和准确性。
5.结论
本文对航空线阵推扫影像大视场拼接关键技术进行了研究，并提出了一种全新的拼接方法。实验证明，所提出的方法能够有效解决航空线阵推扫影像的畸变和拼接问题，具有较好的应用前景。然而，还需要进一步研究和优化，以满足不同场景下的拼接需求，并提高拼接效果和效率。
参考文献：
[1]LeeJ,KweonI,HanTD,etal.Multi-viewimagemosaicingbasedonepipolargeometry.IEEETransactionsonPatternAnalysisandMachineIntelligence,2005,27(7):1064-1079.
[2]HuangC,YangK,YangS,etal.MosaickingofobliqueaerialimagesbyintegratingSpaceShuttle-derivedDigitalElevationModels.ISPRSJournalofPhotogrammetryandRemoteSensing,2008,63(1):42-56.