無人機高光譜成像系統的影像配準方法

無人機具有便於攜帶、起降靈活、風險小等優點，基於無人機的高光譜成像系統應用越來越廣泛，如林火監測、地質勘探、海洋探測等。本文簡單介紹瞭無人機高光譜成像系統的影像配準方法。

由於(yú)傳(chuán)感器是框幅式成像,使得不同波段成像時間不一緻,導緻不同波段之間存在位置差異[6],影像出現重影,如圖1所示。因此,需要做單波段影像配準。

圖(tú)1 不同單(dān)波段影像存在位置差異

影像配準的目的是将兩幅影像中對應於(yú)空間同一位置的點一一對應起來[9]。本文主要採(cǎi)用特征點配準方法來完成,該方法具有計算量少、效率高
、魯棒性等特點[10]。通過以下4個步驟進行：

1. 特征點檢測(cè)。特征點檢測(cè)結果的好壞,直接影響配準的精度,乃至影像拼接的最終結果。本文使用特征點檢測(cè)算法Moravec,因爲該算法檢測(cè)到的特征點較多,準確(què)率也相對更高。

2. 特征點(diǎn)匹配。該(gāi)步驟通過特征描述符、相似性度量等建立待匹配影像與目标影像特征間的相關性
。

3. 轉換模型估計。該(gāi)步驟通過待匹配影像與目标影像的相關性估計兩張影像間的映射函數的類型和參(cān)數[7]。

4. 重採(cǎi)樣與轉換。使用映射函數轉換待匹配影像,並(bìng)進行重採(cǎi)樣。

無人機高光譜影像的波段數目較多,進行單(dān)波段灰度影像配準時需要選擇一個(gè)波段作爲基準波段,将其餘波段與基準波段進行配準,得到配準後的單(dān)波段影像。這種方法的配準誤差最小,且可以避免出現誤差累積的情況。