基于线特征的无控制点航空影像几何纠正

【类型】学位论文

【作者】廖良 

【关键词】 航空影像 边缘提取 线特征 MSLD 空间后方交会

【摘要】本文主要对缺失航摄参数的历史航空影像几何纠正技术进行了深入研究。航空影像作为遥感影像的重要组成部分,在国防、土地变更调查、灾害评估及基础地理信息更新等方面有重要的应用价值。历史航空影像反应了地物、景观随时间的变化过程,有重要的历史意义和现实意义。历史航空影像的几何纠正是多方面应用的前提。航摄日期较早的历史航空影像缺失航摄参数、无地面控制点,进行几何纠正存在较大难度。通过历史航空影像与现今正射影像对比分析得知二者随时间变迁存在较大差异,但在河流、道路等轮廓信息上有较高的一致性。综合分析影像特征匹配算法,提取两幅图像中的线特征,对线特征进行匹配,得到控制点,根据摄影测量知识,实现航空影像定向是本文研究的主要内容。本文主要对如下几个问题进行了深入分析研究：1)针对历史航空影像和现今DOM(digital orthophoto map)影像在空间分辨率上的差异,构建影像金字塔,采用高斯模糊平滑图像,结合Canny算子提取影像边缘特征,使用概率Hough变换,在提取线段时控制线段几何信息参数,实现对线特征的提取。2)对提取的线特征划分像素域(pixel support regions, PSR),对相应的子区域进行描述,构建MSLD(mean-standard deviation line descriptor)描述符,在通过实验得出最优的描述符子维度及匹配准则等数据后,对历史航空影像和现有DOM影像提取的线特征匹配。通过对待匹配影像和正射影像进行实验,获得了7对匹配线特征MSLD算子,较好地实现了历史航空影像和DOM影像的中线特征的配对。3)实现了基于线特征的航空影像自动内定向、外方位元素解算等相关算法。通过OPTA算法、Canny算子和Freeman链码精确提取历史航空影像框标,实现影像的自动内定向。根据摄影测量中的单像空间后方交会的理论,实现了航空影像的外方位元素解算的算法。最后采样结果显示：采样点在经度方向的中误差为6.7米,纬度方向上为7.1米。

【学位名称】硕士

【学位授予单位】南京师范大学

【学位授予年度】2016

【导师姓名】江南

【读秀链接】读秀链接