如何匹配在不同时间拍摄的无人机图像?

时间:2019-04-20 08:40:25

标签: alignment geospatial image-stitching

我每周使用无人机监控郁金香田地。我每周都会在DJI Phantom 4上设置飞行路径来捕获图像。这些图像通过Agisoft Metashape缝合成正交拼合(较大的地理参考.tif文件〜2gb)。

我想比较不同时间的矫形器。不幸的是,正马赛克没有完全对准。因此,当我将本周的正骨放置于上周时,它们并没有对齐。像这样:

Two orthomosaics, same location, one week later. Detail shows orthos are not properly aligned.

如细节所示,图像未对齐。我需要对它们进行对齐以进行正确的检查,生长跟踪等。我想创建一种自动对齐算法,使其适合第2周(使用一些平移,旋转和可能的拉伸)到第1周。这里的困难在于以下事实:郁金香会随着时间而变化,因此对齐方式应依赖于不变的功能,例如下水道,路径和行。另外,我想将此方法扩展为也适用于其他农作物。

什么是合适的矫正矫正骨的方法?

更新: 我测试了两种方法:

  1. 搜索关键点,对其进行匹配,然后使用RANSAC选择最佳匹配并确定单应矩阵。将生成的矩阵应用于第二张图像的变形会导致更好的拟合,但并不是很好的拟合。
    1. 尝试基于灰度的两个图像之间的MSE优化单应性矩阵。结果相似:稍微好些,但远非完美。

我认为这里的主要“罪魁祸首”是,无论单应性图像如何,图像都不是完美匹配。同样,关键点方法似乎将小的细节检测为特征,而较大的“细节”(如污水)则可以更好地匹配为特征。我认为智能预处理可能会有一些价值。

所以我仍在努力,感谢你们中的一些建议!

1 个答案:

答案 0 :(得分:0)

首先,您的问题是:您是通过并排使用正马赛克来比较您的花园状况,或者可能正在使用其他方法(您没有提到要使用哪种方法来匹配它们)。

现在我的回答是,如果您想以非常对齐的方式查看它们,则可以进行homography转换,然后对image2使用图像变形,那么您可以以相同的方式查看对齐的内容(这应该可以正常工作,因为您的图像在功能方面没有变化,如果是这种情况,则可以使用RANSAC算法解决此问题)

现在是这些步骤:

  1. 首先估计关键点,然后对两个图像进行匹配。 Here is a tutorial for step 1

  2. 然后找到“全息”转换为该图像。 Here is an opencv implementation of Homography with RANSAC and other robust estimation algorithms.

  3. 然后要看到它们对齐,您应该变形第二张图像。 Again here is warping algorithms implemented in opencv.

摘要:您可以通过简单的单应性关系(不包括多个移动物体的情况)来变换一个图像,而不变换另一个图像。在此方法中,第1步将为您提供两幅图像的匹配品脱的坐标,仅需为hmography估计器识别目标图像和源图像,并获得单应性关系b / w图像即可将彼此转换为另一视角。

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