Метод формирования панорамных изображений по мультиспектральным данным беспилотного летательного аппарата, учитывающий дисторсию камеры
Аннотация
Работа посвящена исследованию и модификации существующих методов объединения ряда изображений, получаемых с использованием мультиспектральной камеры, установленной на беспилотном летательном аппарате, в единое панорамное изображение в целях его дальнейшей тематической обработки. Предложен обобщенный метод для автоматизированного решения данной задачи на основе существующих детекторов и дескрипторов особых областей изображений, а также разработанного метода фильтрации совпадений особых областей. Проведен анализ по выбору оптимальных детекторов и дескрипторов особых точек для задач сшивки изображений участков лесного массива. Установлено, что комбинация методов ORB и FREAK показывает лучшие результаты в поиске и описании особых точек для указанных выше задач, чем методы BRISK, SURF и ORB. Особое внимание уделено важности определения и коррекции дисторсии камеры, используемой при получении данных, изложены применяемый метод и результаты коррекции дисторсии. Оценено влияние дисторсии съемочной аппаратуры на среднеквадратичное отклонение смещения между особыми точками при совмещении данных. Показано, что предложенный метод автоматического получения панорамных мультиспектральных изображений при решении задачи сшивки ряда мультиспектральных изображений позволяет осуществлять сшивку изображений со средней точностью до 5 пк.
Литература
- Lu H, Fan T, Ghimire P, Deng L. Experimental evaluation and consistency comparison of UAV multispectral minisensors. Remote Sensing. 2020;12(16):2542. DOI: 10.3390/rs12162542.
- Losev SV. Resistance of phase correlation method to disturbances at creating of panoramic digital images. Izvestiya vysshikh uchebnykh zavedenii. Priborostroenie. 2015;58(11):908–914. Russian. DOI: 10.17586/0021-3454-2015-58-11-908-914.
- Kaehler A, Bradski G. Learning OpenCV 3. Loukides M, editor. Sebastopol: O’Reilly Media; 2016. 1022 p. Russian edition: Kaehler A, Bradski G. Izuchaem OpenCV 3. Slinkin AA, translator; Movchan D, editor. Moscow: DMK Press; 2017. 826 p.
- Dzhgarkava GM, Lavrov DN. [Using the SURF method to identify stable image features when detecting spherical panoramic observations]. Matematicheskie struktury i modelirovanie. 2011;22:95–100. Russian.
- Makarov AS, Bolsunovskaya MV. Comparative analysis of methods for detecting special points in images at different levels of illumination. St. Petersburg State Polytechnical University Journal. Computer Science. Telecommunications and Control Systems. 2018;11(2):7–18. Russian. DOI: 10.18721/JCSTCS.11201.
- Pahirka AI, Zotin AG, Buryachenko VV. Creation panoramic aerial images from quadcopter. Software & Systems. 2018;31(2): 362–367. Russian. DOI: 10.15827/0236-235X.122.362-367.
- Tassov KL, Fedotov AL. Formation of panoramic images from cameras of video recording of a car stream. Scientific Periodical of the Bauman MSTU. Science and Education [Internet]. 2012 [cited 2022 March 20];7:223–230. Available from: https://cyberleninka.ru/article/n/formirovanie-panoramnyh-izobrazheniy-ot-kamer-videoregistratsii-avtomobilnogo-potoka/viewer. Russian.
- Tucker CJ. Red and photographic infrared linear combinations for monitoring vegetation. Remote Sensing of Environment. 1979; 8(2):127–150. DOI: 10.1016/0034-4257(79)90013-0.
- Gowravaram S, Chao H, Molthan A, Zhao T, Tian P, Flanagan H, et al. Spectral reflectance estimation of UAS multispectral imagery using satellite cross-calibration method. GSICS Quarterly. 2022;15(4):3–5.
Copyright (c) 2022 Журнал Белорусского государственного университета. Физика
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution-NonCommercial» («Атрибуция — Некоммерческое использование») 4.0 Всемирная.
Авторы, публикующиеся в данном журнале, соглашаются со следующим:
- Авторы сохраняют за собой авторские права на работу и предоставляют журналу право первой публикации работы на условиях лицензии Creative Commons Attribution-NonCommercial. 4.0 International (CC BY-NC 4.0).
- Авторы сохраняют право заключать отдельные контрактные договоренности, касающиеся неэксклюзивного распространения версии работы в опубликованном здесь виде (например, размещение ее в институтском хранилище, публикацию в книге) со ссылкой на ее оригинальную публикацию в этом журнале.
- Авторы имеют право размещать их работу в интернете (например, в институтском хранилище или на персональном сайте) до и во время процесса рассмотрения ее данным журналом, так как это может привести к продуктивному обсуждению и большему количеству ссылок на данную работу. (См. The Effect of Open Access).