[发明专利]一种针对植被的无人机高光谱影像拼接方法

说明书

本发明涉及一种针对植被的无人机高光谱影像拼接方法，包括布设控制点、数据获取、特征提取与特征配准、消除错误匹配点、影像融合、影像拼接；本发明提供的无人机高光谱影像拼接方法，针对植被的无人机航摄高光谱影像特征点弱、难以提取特征点进行高光谱影像拼接的问题，采用人工布设控制点，有效提取特征点，解决UHD185高光谱影像的拼接问题。

技术领域

本发明属于遥感图像处理技术领域，具体涉及一种针对植被的无人机高光谱影像拼接方法。

背景技术

由于高光谱技术具有图谱合一、高光谱分辨率、信息量丰富等优势，其应用广泛于环境监测、植被精细分类、农作物长势监测、地质等，近年来随着无人机和小型成像光谱仪技术的发展和逐渐成熟，无人机成像高光谱系统在一些研究和应用领域得到推广，无人机成像高光谱系统具有数据获取灵活、成本低和高效等特点，适合于中小面积区域的高光谱信息获取。而且无人机凝视高光谱（UHD185）系统是一种更加新型高效的高光谱图像数据获取系统。由于高光谱图像拼接是其数据应用的前提条件，且目前国内外针对性地研究无人机凝视高光谱图像拼接文献的较少，而且并未取得良好的数据处理效果。基于目前针对植被的无人机高光谱影像拼接技术研究较少，而且现有的针对植被的普通影像拼接技术，主要是通过SIFT、Harris算子等提取特征点，通过RANSAC算法消除错误匹配点，然后基于特征点实现影像的拼接，但其技术对研究对象的适用性具有一定的局限性，对于无人机高光谱影像的拼接效果不佳，尤其对于弱特征地物高光谱影像的拼接，航摄高光谱影像特征点弱、难以提取特征点进行高光谱影像拼接。

发明内容

本发明的目的是为了解决背景技术中所提出的问题，而提供一种针对植被的无人机高光谱影像拼接方法，针对植被的无人机航摄高光谱影像特征点弱、难以提取特征点进行高光谱影像拼接的问题，采用人工布设控制点，有效提取特征点，解决UHD185高光谱影像的拼接问题。

本发明的目的是这样实现的：

一种针对植被的无人机高光谱影像拼接方法，包括如下步骤：

S1、布设控制点：在壁纸上喷数字以作为控制点；

S2、数据获取：采用高光谱相机获取覆盖所选区域的高光谱立体影像和全色影像；

S3、特征提取与特征配准：对S2中获取的全色影像进行特征点提取，根据SIFT和Harris混合算子对每一幅全色影像提取特征点；

S4、消除错误匹配点：采用RANSAC算法剔除有误匹配点，实现精确匹配，得到高精度的特征点信息；

S5、影像融合：使用Cubert-Pilot软件对每张高光谱图像和同时采集的相应全色影像进行融合，得到融合后的高光谱影像；

S6、影像拼接：提取子波段影像，根据提取的特征点进行子波段影像拼接，子波段影像合并得到最终的拼接的影像。

优选的，S1中，使用尺寸为40cm*60cm的壁纸，在壁纸上喷洒醒目的数字，以二十米为间距作为控制点。

优选的，S2中，采用大疆M-600Pr无人机搭载德国UHD185高光谱成像仪获取覆盖所选区域的高光谱立体影像和全色影像，数据采集时间在中午11:00-13:00。

优选的，S3中，针对植被影像地物特征点不明显的缺点，选用SIFT算子和Harris算子结合使用提取特征点并进行影像配准。

优选的，S4中，RANSAC是一种经典的去“外点”方法，通过反复迭代的方式从包含“外点”的数据集中选出“内点”，是一种具有鲁棒性的估算算法。

优选的，S5中，通过高光谱立体图像cub和全色影像.jpg用Cubert-Pilot处理得到的高光谱影像并提取子波段影像。