基于图像质量评价的降低航片冗余度研究

摘要

在实际的生产应用中，无人机经常受到航高和相幅的限制，在航拍区域获得影像片幅较多、重叠度较高，产生了大量的数据冗余，导致在常规的计算机上拼接影像运行时间长，不能大面积拼接，以及在航拍过程中导致部分图像模糊、重影或者曝光不正常等现象，严重的影响图像的拼接效率和拼接质量。 针对以上存在的问题，以甘肃某县土地确权项目为依托，以实测无人机影像为基础数据，对降低无人机影像数据冗余、筛选高质量的拼接影像等方面进行了实验分析，具体研究内容及结果如下： 1.无人机影像重叠度统计方法研究，通过对现有的统计方法的不足之处分析后，本文提出一种新的重叠度统计方法—基于图像匹配的影像重叠度统计方法，该方法可以实现多架次、大批量影像重叠度自动、高精度的统计。 2．影像冗余间隔研究，首先统计出不同架次、不同间隔的影像重叠度信息，并对这些数据进行对比分析，最终得出影像重叠度与影像冗余间隔之间的关系。 3.无参考质量评价方法的实验分析，通过查阅大量国内外文献，总结出六种常用的无参考质量评价算法：BIQI算法、BRISQUE算法、NIQE算法、BLIINDS算法、SSEQ算法、SSIM算法等方法。然后对以上六种评价方法采用LIVE图像数据库进行测试实验，将各种图像质量评价方法的评分结果和该数据库原始的主观评分进行Spearman等级次序相关系数(SROCC)分析。最终得出BRISQUE算法和人眼主观评分的相关性最高。因此选定BRISQUE算法作为本文无参考图像质量评价的方法，应用到下文的降低冗余实验中。 4.影像拼接实验研究，该实验分为三种：原始影像的拼接、固定间隔筛选影像的拼接、固定间隔内基于图像质量评价方法筛选后影像的拼接，并对这三种拼接后的影像从图面控制点的精度、图像的质量和拼接的时效三方面进行对比分析，最终得出固定间隔法拼接用时最少，和原始拼接用时相比提高了48.42%，基于图像质量评价筛选后拼接的正射影像的质量最好而且图像平面位置中误差值满足规范的要求，并且该方法的拼接用时比原始拼接用时提高了37.63%。综合以上实验分析得出，采用固定间隔内采用图像质量评价方法对原始影像进行筛选，对提高影像的拼接质量和拼接效率有明显的改进。 综合以上实验分析得出，采用固定间隔内采用图像质量评价方法对原始影像进行筛选，对提高影像的拼接质量和拼接效率有明显的改进。

目录

第一个书签之前

1绪论

1.1研究背景与意义

1.2研究现状

1.2.1图像质量评价的研究现状

1.2.2影像重叠度的研究现状

1.3论文的研究内容

1.4论文的章节安排

2图像质量评价综述

2.1主观图像质量评价

2.2客观图像质量评价

2.3图像质量评价方法的指标和常用数据库

2.3.1评价算法性能的指标

2.3.2典型图像数据库

2.4本章小结

3无人机影像重叠度统计方法的研究

3.1影像数据介绍

3.2影像重叠度统计原理

3.2.1影像重叠度的计算方法

3.2.2无人机影像重叠度的规范要求

3.2.3现有的影像重叠度统计方法

3.3基于图像匹配的影像重叠度统计方法

3.3.1基本思想

3.3.2具体实验步骤

3.3.3该方法涉及的算法

3.3.4该重叠度统计方法的实验与验证

3.4两种统计方法的对比分析

3.5影像冗余间隔的实验

3.5.1实验数据的选取

3.5.2影像重叠度与影像冗余间隔之间关系

3.5.3实验结果的验证

3.6本章小结

4无参考图像质量评价方法

4.1无参考图像质量评价分类

4.2无参考图像质量评价方法介绍

4.2.1基于小波域特征的评价方法（BIQI算法）

4.2.2基于空域特征的评价方法（BRISQUE算法、NIQE算法）

4.2.3基于DCT域特征的评价方法（BLIINDS算法）

4.2.4基于支持向量机的方法（SSEQ）

4.2.5基于结构相似度的评价方法（SSIM）

4.3评价方法的对比分析

4.3.1测试图像数据库的选取

4.3.2评价指标的选取

4.3.3实验结果及分析

4.4本章小结

5基于图像质量评价的影像冗余度降低实验

5.1无人机影像拼接处理软件—Pix4D

5.2实验数据

5.3 基于图像质量评价的降低影像冗余度实验

5.3.1 统计影像的重叠度

5.3.2 影像的筛选

5.3.3 图像质量评价实验

5.4 影像的拼接实验

5.4.1 原始影像拼接

5.4.2 固定间隔筛选后影像拼接

5.4.3 基于图像质量评价筛选后影像拼接

5.5 实验结果的分析

5.5.1 正射影像的精度分析

5.5.2 正射影像的质量分析

5.5.3 正射影像的拼接时效分析

5.6 本章小结

6结论与展望

6.1结论

6.2不足与展望

致谢

参考文献

攻读硕士期间取得的成果