航拍图像序列合成孔径三维成像研究

摘要

利用航拍图像序列对地面目标进行三维重建在军事侦查、导航、测绘、目标识别等领域具有重要价值。立体视觉是计算机视觉的一个比较重要领域，合成孔径视觉处理利用全部图像序列信息获得目标深度，可靠性较高，隐身、无污染。本文主要研究航拍图像序列合成孔径三维成像，工作内容如下：
　　首先介绍聚/散焦测距原理，以及深度具体计算方法；高分辨率图像退化后成为低分辨率图像，它的逆过程就是重建过程，本文随后介绍了超分辨率重建理论，探讨了超分辨率重建的主要方法，研究了形成合成孔径像与超分辨率重建相结合的方法；基本理论部分还介绍了基于互信息的相似性测度，其计算采用直方图法进行。
　　合成孔径视觉处理能够实现聚焦面的随意移动，根据目标区聚散焦变化情况得到目标深度。本文介绍了基于合成孔径聚焦图像的目标测距方法，包括采集标准图像序列，对图像序列进行超分辨率重建，对航拍地形图像序列进行了三维重建。仿真图像表明算法的可行性。
　　双目合成孔径聚焦测距可抑制共模误差，本文提出了基于双目合成孔径聚焦图像的目标测距方法，采用两个一致的圆面阵摄像机阵列，采集图像序列，使得合成孔径误差主要表现为共模误差，双目测距方法改善了双目合成孔径聚焦测距性能，本文用实测数据验证了该算法的有效性，该技术可运用于汽车、飞行器导航。

目录

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缩略词

第一章 绪论

1.1引言

1.2论文研究背景及意义

1.3合成孔径成像的研究现状

1.4立体视觉的研究现状

1.5本文主要研究工作

第二章 合成孔径视觉技术基础

2.1引言

2.2聚/散焦测距原理

2.3合成孔径基本成像原理

2.4基于互信息的相似性测度

2.5本章小结

第三章 超分辨率重建理论

3.1引言

3.2超分辨率理论基础

3.3超分辨率重建数学模型

3.4超分辨率重建的方法

3.5本文方法

3.6本章小结

第四章 基于单目合成孔径聚焦图像的目标测距方法

4.1引言

4.2单目合成孔径聚焦成像原理

4.3合成孔径聚焦成像仿真

4.4合成孔径非标准航拍图像序列的超分辨率重建

4.5获取合成孔径目标物体深度图

4.6标准航拍图像序列合成孔径三维成像

4.7测距精度分析

4.8本章小结

第五章 基于双目合成孔径聚焦图像的目标测距方法

5.1引言

5.2双目合成孔径聚焦成像基本原理

5.3合成孔径聚焦成像仿真

5.4合成孔径目标深度图

5.5机动飞行航拍图像序列合成孔径三维成像

5.6本章小结

第六章 总结与展望

6.1本文主要研究内容与结果

6.2后续研究和展望

参考文献

致谢

在学期间的研究成果及发表的学术论文