專(zhuān)利名稱(chēng)：一種基于surf特征的航空序列圖像位置估計(jì)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種基于SURF特征的航空序列圖像位置估計(jì)方法，該方法能夠適應(yīng)航空序列圖像的旋轉(zhuǎn)、尺度變換及噪聲干擾，實(shí)現(xiàn)飛行器獲取的實(shí)時(shí)圖在衛(wèi)星基準(zhǔn)圖上位置參數(shù)的精確估計(jì)。
背景技術(shù)：
在視覺(jué)導(dǎo)航中，位置參數(shù)估計(jì)是飛行器自主導(dǎo)航的核心，研究高精度、魯棒圖像匹配方法是提高飛行器位置參數(shù)估計(jì)的重要手段。本發(fā)明利用快速魯棒特征(Speeded-up robust features, SURF)即一種新的局部 不變特征方法，對(duì)子區(qū)域的梯度信息進(jìn)行了整合，可以有效解決實(shí)時(shí)圖與基準(zhǔn)圖在幾何變 換、畸變、仿射變換、視角變換、亮度變換、噪聲干擾等情況下的匹配問(wèn)題。一般情況下，機(jī)載攝像機(jī)獲取的地面影像(實(shí)時(shí)圖)與衛(wèi)星數(shù)字正射影像圖(基準(zhǔn)圖)之間存在較大差異(如尺度、旋轉(zhuǎn)、光照等)，傳統(tǒng)的基于模板匹配的方法在圖像配準(zhǔn)前，需要基于規(guī)劃航跡預(yù)測(cè)出實(shí)時(shí)圖相對(duì)于基準(zhǔn)圖的航向偏差，增加了方法的復(fù)雜度，且配準(zhǔn)誤差較大。本發(fā)明能夠克服圖像在幾何變化、光照變化、噪聲干擾時(shí)仍保持一定穩(wěn)定性的圖像局部特征。與傳統(tǒng)方法相t匕，基于不變特征的圖像匹配在動(dòng)態(tài)環(huán)境適應(yīng)性方面，配準(zhǔn)精度和魯棒性方面均具有較大優(yōu)勢(shì)。

發(fā)明內(nèi)容
要解決的技術(shù)問(wèn)題為了避免現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，本發(fā)明提出一種基于SURF特征的航空序列圖像位置估計(jì)方法。技術(shù)方案—種基于SURF特征的航空序列圖像位置估計(jì)方法，其特征在于步驟如下步驟I多尺度空間構(gòu)建利用不同尺度的箱式濾波器建立多尺度空間，其中箱式濾波器的尺寸為size = 3+5s ;其中s是σ的倍數(shù)，σ為多尺度空間的尺度；步驟2快速Hessian矩陣檢測(cè)對(duì)于圖像I中一個(gè)給定的點(diǎn)X = (x, y),則Hessian
矩陣Η(χ，σ)對(duì)X在尺度σ上定義為
權(quán)利要求
1.一種基于SURF特征的航空序列圖像位置估計(jì)方法，其特征在于步驟如下 步驟I多尺度空間構(gòu)建利用不同尺度的箱式濾波器建立多尺度空間，其中箱式濾波器的尺寸為size = 3+5s ;其中s是o的倍數(shù)，o為多尺度空間的尺度； 步驟2快速Hessian矩陣檢測(cè)對(duì)于圖像I中一個(gè)給定的點(diǎn)
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述基于SURF特征的航空序列圖像位置估計(jì)方法，其特征在于所述比例因子《選擇0.9。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種基于SURF特征的航空序列圖像位置估計(jì)方法，能夠適應(yīng)航空序列圖像的旋轉(zhuǎn)、尺度變換及噪聲干擾，實(shí)現(xiàn)飛行器位置的精確估計(jì)。首先，構(gòu)建了SURF尺度空間，運(yùn)用快速Hessian矩陣定位極值點(diǎn)，計(jì)算出航空?qǐng)D像的64維SURF特征描述子；然后，基于Hessian矩陣跡完成特征點(diǎn)匹配；最后，使用RANSAC方法剔除出格點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)位置參數(shù)的精確估計(jì)。本發(fā)明針對(duì)飛行器工作環(huán)境惡劣，以提高視覺(jué)導(dǎo)航的精確性為目標(biāo)，較傳統(tǒng)視覺(jué)導(dǎo)航方法，能有效克服無(wú)人機(jī)位置估計(jì)過(guò)程中，具有對(duì)尺度、旋轉(zhuǎn)、光照等因素不敏感的優(yōu)勢(shì)，明顯改善實(shí)時(shí)圖與基準(zhǔn)圖的配準(zhǔn)精度，對(duì)于無(wú)人機(jī)視覺(jué)導(dǎo)航工程化應(yīng)用具有重要的實(shí)際意義。
文檔編號(hào)G01C11/04GK102865859SQ20121035323
公開(kāi)日2013年1月9日 申請(qǐng)日期2012年9月21日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月21日
發(fā)明者李耀軍, 潘泉, 趙春暉, 楊峰, 梁彥 申請(qǐng)人:西北工業(yè)大學(xué)