航拍图像增强处理与拼接技术实现

论文摘要

数字图像处理技术是计算机视觉领域内的一个重要研究方向,包含的内容非常多,应用前景也很广阔。本文主要对数字处理技术中的图像去噪和图像拼接进行了认真研究,重点研究对于航拍图像的处理。航拍图像是以空中飞行器为平台,搭载航空数码摄像机对地面景物摄像采集而获得的图像信息。由于成像设备是在空中高速飞行的过程中,以垂直的方式对地面景物进行拍摄的,加上大气中雨雾遮掩、大气流动和机身震动等因素的影响,给采集到的原始图像信息带来很大的噪声影响,为便于对这些图像进行后期处理,就必须要进行增强和去噪的预处理,这样才能从中获取到具有价值的准确信息。本文从数字图像处理技术着手,对其内容、原理和发展进行了学习,并且结合航拍图像的特点,认真研究了图像噪声去除技术,对比分析了多种去噪方法,针对航拍图像云雾噪声的实际情况,提出了一种新的偏微分去噪思路,并利用MATLAB软件进行了仿真实验,取得了良好的效果,为下步航拍图像的拼接打下了良好基础。低秩矩阵技术是近几年才发展起来的图像处理领域内的一种新理论,本文通过阅读大量的文献资料,对低秩矩阵的原理依据、理论研究和实际应用进行了认真梳理,同时结合图像拼接的步骤流程,详细介绍了图像配准的关键技术,在运用低秩矩阵进行图像处理的基础上,提出了一种图像拼接的新思路。经过实验论证,实现了两幅和多幅图像之间的拼接。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 数字图像处理
• 1.2 数字图像处理进程
• 1.3 数字图像处理发展
• 1.4 航拍图像概述
• 1.5 本文的主要工作与章节安排
• 1.5.1 本文的主要工作
• 1.5.2 论文章节安排
• 2 图像拼接技术
• 2.1 图像拼接技术研究现状
• 2.2 图像拼接技术一般步骤
• 2.3 图像的预处理
• 2.3.1 图像几何畸变校正
• 2.3.2 图像噪声的抑制
• 2.4 图像的配准
• 2.4.1 图像配准的原理
• 2.4.2 图像配准方法
• 2.5 图像的融合
• 2.6 小结
• 3 基于偏微分方程的图像去噪算法
• 3.1 直方图均衡化
• 3.2 小波去噪算法
• 3.3 偏微分方程去噪
• 3.4 四阶偏微分去噪
• 3.4.1 四阶偏微分方程
• 3.4.2 四阶偏微分方程算法
• 3.5 改进的偏微分方程去噪
• 3.5.1 改进的偏微分方程
• 3.5.2 改进的偏微分方程算法
• 3.6 评估标准与实验结果
• 3.6.1 评估标准
• 3.6.2 实验结果
• 3.7 小结
• 4 基于低秩矩阵的图像拼接
• 4.1 航拍成像原理特点
• 4.2 低秩矩阵理论
• 4.2.1 主成分分析法（PCA）
• 4.2.2 鲁棒主成分分析法（RPCA）
• 4.2.3 低秩矩阵分析法
• 4.2.4 关于低秩矩阵应用
• 4.3 基于低秩矩阵的图像拼接算法
• 4.3.1 算法设计思路
• 4.3.2 图像匹配算法
• 4.3.3 复杂的图像拼接
• 4.4 小结
• 5 总结和展望
• 5.1 本文主要工作
• 5.2 未来展望
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表学术论文情况
• 致谢