基于改进SIFT算法的无人机遥感影像快速拼接

王超, 雷添杰, 张保山, 徐瑞瑞, 陈东攀

华中师范大学学报(自然科学版) ›› 2023, Vol. 57 ›› Issue (02) : 302 -309.

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华中师范大学学报(自然科学版) ›› 2023, Vol. 57 ›› Issue (02) : 302 -309. DOI: 10.19603/j.cnki.1000-1190.2023.02.015

基于改进SIFT算法的无人机遥感影像快速拼接

    王超, 雷添杰, 张保山, 徐瑞瑞, 陈东攀
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摘要

近几十年来,无人机遥感在地球观测领域发展十分迅速,然而,无人机影像快速拼接是阻碍其应用的难题.针对无人机遥感影像的特点与SIFT(scale invariant feature transform)拼接算法的缺点,该文提出了一种基于随机抽样一致性算法RANSAC(random sample consensus)和最小二乘匹配改进的SIFT影像拼接算法.首先采用随机采样法RANSAC进行粗略匹配数据的提纯,剔除伪特征点对,以减少特征点数量,降低时耗;然后再以最小二乘匹配进行更加精确的匹配,最终实现了无人机影像的自动拼接.实验结果表明:基于RANSAC和最小二乘匹配改进的SIFT拼接算法的平均正确匹配率为92.8%,拼接精度由1个像元提高到0.1个像元,同时拼接运算效率也得到了较大的提升.经改进的SIFT拼接算法在海量特征数据库中可以进行快速、准确的匹配、甚至可以达到实时的要求,具有更强的鲁棒性,可以满足低空遥感影像的相对定向高度自动化的需要,应用前景广阔.

关键词

无人机 / 遥感影像 / SIFT / RANSAC / 最小二乘匹配 / 快速拼接

Key words

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基于改进SIFT算法的无人机遥感影像快速拼接[J]. 华中师范大学学报(自然科学版), 2023, 57(02): 302-309 DOI:10.19603/j.cnki.1000-1190.2023.02.015

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