红外图像序列拼接算法改进研究

廖小军

摘 要：图像拼接技术是提高红外热像仪的图像覆盖范围并获得高分辨率全景图像的有效手段。为解决动态拼接过程中的错位和灰度跳变问题，研究并改进了基于最优拼接线的拼接算法。使用无人机搭载试飞图像序列进行了仿真分析，验证了改进算法的有效性。

关键词：图像拼接；红外；最优拼接线；图像序列

中图分类号：TP391 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2018）09-0026-03

1 引言

随着高分辨率红外成像技术的发展，图像遥感遥测技术已逐步拓展到了红外波段，在地理测绘、资源勘察、防灾减灾、区域救援等领域发挥了重要的作用。单个红外热像仪的图像覆盖范围有限，还不能满足广域地理信息遥感的应用需要。图像拼接技术是解决这一问题的低成本和有效的途径。

图像拼接技术使用有重叠区域的多帧图像或连续图像序列进行配准和融合以生成大区域、高分辨率的全景图像。在使用无人机、运输机或卫星搭载红外热像仪进行遥测作业时，搭载平台按照规划航迹进行连续飞行，对拍摄的图像序列进行机上在线或事后处理，就可以生成感兴趣区域的详细的全景图像，作业效费比较高，可快速反映作业区域的实际情况。但受限于不同拍摄时间地物红外辐射的波动、热像仪姿态的扰动和拍摄视角的变化等因素，拼接图像往往存在错位和灰度跳变等缺陷，造成地理特征的失真和图像灰度的不均匀性。

为解决上述问题，提高图像拼接过程对复杂作业环境的稳健性，本文研究了基于最优拼接线的图像拼接算法，并对主要步骤提出了改进措施。……