基于改进SIFT算法的无人机遥感影像快速拼接

作者：王超; 雷添杰^*; 张保山; 徐瑞瑞; 陈东攀

来源：华中师范大学学报(自然科学版), 2023, 57(02): 302-309.

DOI：10.19603/j.cnki.1000-1190.2023.02.015

• 无人机
• 遥感影像
• SIFT
• RANSAC
• 最小二乘匹配
• 快速拼接

近几十年来，无人机遥感在地球观测领域发展十分迅速，然而，无人机影像快速拼接是阻碍其应用的难题.针对无人机遥感影像的特点与SIFT(scale invariant feature transform)拼接算法的缺点，该文提出了一种基于随机抽样一致性算法RANSAC(random sample consensus)和最小二乘匹配改进的SIFT影像拼接算法.首先采用随机采样法RANSAC进行粗略匹配数据的提纯，剔除伪特征点对，以减少特征点数量，降低时耗；然后再以最小二乘匹配进行更加精确的匹配，最终实现了无人机影像的自动拼接.实验结果表明：基于RANSAC和最小二乘匹配改进的SIFT拼接算法的平均正确匹配率为92.8%,拼接精度由1个像元提高到0.1个像元，同时拼接运算效率也得到了较大的提升.经改进的SIFT拼接算法在海量特征数据库中可以进行快速、准确的匹配、甚至可以达到实时的要求，具有更强的鲁棒性，可以满足低空遥感影像的相对定向高度自动化的需要，应用前景广阔.

• 单位
  中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所; 北京工业大学; 河南省科学院地理研究所; 自动化学院