哈尔滨工程大学学报2023,Vol.55Issue(10) :19-26.DOI:10.11918/202203105

基于尺度配准的航拍图像与卫星影像匹配方法

Matching method between UAV images and satellite images based on scale registration

崔家林 张金钊 张猛 刘红兵 曲先强
哈尔滨工程大学学报2023,Vol.55Issue(10) :19-26.DOI:10.11918/202203105

基于尺度配准的航拍图像与卫星影像匹配方法

Matching method between UAV images and satellite images based on scale registration

崔家林 1张金钊 2张猛 3刘红兵 3曲先强3
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作者信息

  • 1. 哈尔滨工程大学 船舶工程学院,黑龙江 哈尔滨 150001
  • 2. 上海船舶设备研究所,上海 200031
  • 3. 哈尔滨工程大学 烟台研究院,山东 烟台 264000
  • 折叠

摘要

随着无人机航拍技术的普及,航拍图像在目标检测和跟踪的应用得到普遍研究,而航拍图像与卫星影像的匹配研究相对较少.由于成像机理和成像视角的不同,无人机航拍图像与卫星影像存在较大的尺度差异,现有的图像匹配方法难以实现航拍图像与卫星影像的有效匹配.为了解决这一问题,提出了一种实现具有大尺度差异的航拍图像与卫星影像匹配的方法.该方法通过卫星影像的经纬坐标信息和无人机航拍图像成像时刻的相机位姿信息,对无人机航拍图像进行方向和尺度的配准;然后利用航拍图像成像时刻的位置信息,对卫星影像进行粗匹配,得到包含航拍图像匹配区域在内的卫星影像子图;再利用神经网络提取配准后的航拍图像与卫星影像子图的卷积神经网络(convolutional neural networks,CNN)特征,并基于CNN特征实现航拍图像与卫星影像的精匹配.仿真实验结果表明,本文所提方法能够有效的实现大尺度差异的航拍图像与卫星影像匹配.通过将本文匹配方法与现有图像匹配算法匹配精度的对比分析,证明了本文匹配算法的有效性和优越性.

关键词

航拍图像/卫星影像/图像匹配/图像尺度配准

Key words

UAV images/satellite images/image matching/image scale registration

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基金项目

国家自然科学基金(61971162)

国家自然科学基金(41861134010)

航空科学基金(2020Z066015002)

国家重点研发计划(2022YFC3801100)

出版年

2023
哈尔滨工程大学学报
哈尔滨工程大学

哈尔滨工程大学学报

CSTPCDCSCD北大核心
影响因子:0.655
ISSN:1006-7043
参考文献量2
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