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50400字硕士毕业论文多源图像配准系统及硬件实现

论文类型:硕士毕业论文
论文字数:50400字
论点:图像,融合,信息
论文概述:

该论文主要介绍了一套多源图像配准体系的实现。硬件方而主要有云台的运动控制与反馈模块设计,接口扩展的程序设计等

论文正文:

第一章是绪论

研究背景和意义

随着现代传感器技术的飞速发展,系统获取信息的能力越来越强,这体现在信息获取的多样性上。单个传感器的数据和信息处理技术已经不能满足多源信息数据的综合处理要求。为了弥补信息处理能力和信息获取能力之间的不平衡,多传感器信息融合技术应运而生。所谓信息融合(information fusion),是指对从多个传感器获得的多源信息进行多层次、多方、多层次的处理和合成,以获得对测量目标更可靠的一致描述,如红外和可见光信息的互补;不同测量精度的传感器在不同层次提供不同的信息,例如谷歌地球提供多分辨率地理信息等。
图像融合技术属于视觉信息融合技术,是多传感器信息融合技术的一个重要分支。图像融合的目的是通过不同的图像传感器为同一场景获得更好的融合图像,如更高的分辨率、更好的对比度和更详细的信息。同时,减少了不同图像之间的冗余,提高了系统的可靠性和鲁棒性。另外,对于一组图像,可以根据不同的背景采用不同的图像融合方法来获得不同的融合图像。多传感器图像中相关信息Pohl的目标提取将多源图像配准定义为从军事领域开始的多源图像融合技术,通过一定的算法从同一场景的两幅或多幅图像中生成新的融合图像的过程。自上世纪末以来,图像融合技术的研究取得了快速发展。图像融合技术已经广泛应用于可见光图像、红外图像、雷达图像、医学图像、遥感图像处理等领域。多传感器图像配准技术已经成为遥感、医学、智能交通、智能制造等领域的研究热点。[/BR/]在军事领域,多源图像融合技术作为战场感知技术的一部分,已经成为现代战争中的高科技核心技术。它涵盖目标检测、跟踪和识别、上下文感知和其他技术。融合战场多源传感器的图像信息,提高空之间的图像时间和感知能力,增强图像检测和识别的准确性和可靠性,从而提高战场监控指挥系统的效率和准确性。美国F-3 5联合打击战斗机(Joint Strike Fighter)采用先进的数据融合技术,全面反映AN/APG-81有源相控阵雷达、通信导航识别(CND系统、光电瞄准系统、分布式孔径系统(DAS)、电子战系统等的数据信息。在战斗机飞行员的下视显示器上,为飞行员提供医学成像领域最合理的战术建议[/比尔/]。计算机x光断层扫描(CT)和磁共振成像(磁共振成像)以空的高分辨率提供内脏的解剖结构信息,而正电子发射断层扫描(PET)、单光子发射断层扫描(SPECT)成像提供内脏的代谢功能信息。综合多模态图像信息可以为医学诊断提供更科学的依据。在功能磁共振成像(functional magnetic resonance imaging)中,有研究使用两种不同的研究方法分别提取脑功能信息图像,并应用图像配准算法融合两种方法分别提取的脑功能信息。大脑功能区的准确定位
在遥感观测领域,可以综合多空分辨率、光谱分辨率和时间分辨率的遥感图像信息,可以有效提高遥感图像的分析精度,为资源探测、灾害监测、气象等提供强有力的支持。在遥感成像系统设计中,多源遥感图像配准利用两个信息特征来识别机场,不仅提高了识别效率,而且具有很强的鲁棒性。将可见光、近红外、短波红外、热红外和微波等不同类型的卫星传感器集成在一起,获得同一区域的遥感图像数据,研究各光谱波段卫星遥感图像信息的综合利用。为了提供更准确的特征识别信息,红外图像和可见光图像的融合是多源图像配准研究的重要内容,在军事和民用领域都有广阔的应用前景。红外成像传感器只对场景的红外辐射敏感,不受场景亮度变化的影响,但图像对比度差,水平模糊。可见光图像符合人类视觉特征,可以提供场景细节,但可见光图像受场景亮度变化的影响很大。同一场景的红外和可见光图像的图像配准可以结合红外和可见光的优点,提供融合红外和可见光信息的融合图像,从而为相关应用领域提供更加可靠和准确的融合图像。本文旨在建立一个完整的红外与可见光配准硬件平台,用于验证红外与可见光配准融合的相关技术,为科学研究和实际应用提供可靠的技术支持。它具有非常重要的研究意义。

3.3摄像机校准方法.........49-58
3.3.1摄像机校准原理.........49-50
3.3.2提高摄像机校准精度.........50-53
3.3.3张尤政校准方法.........53-54
3.3.4张尤政校准方法.........54-58
3.3.5其他摄像机校准.........58
3.4摄像机校准软件.........58-64
3.4.1计划实施.........59-62
3.4.2校准实验.........62-64
3.5本章摘要.........64-65
第四章异源注册方法.........65-79[/比尔/] 4.1导言.........65-66 [/BR/] 4.2当地结构特征.........66-68 [/BR/] 4.2.1基于定向边链.........66-67
4.2.2哈里斯角特征提取.........67
4.2.3 LOHF特征描述符.........67-68
4.3基于两组lohf对应点的模仿.........68-72
4.3.1仿射变换方程.........69-71
4.3.2计算复杂性讨论.........71
4.3.3基于LOHF的图像匹配.........71-72
4.4实验和分析.........72-78
4.4.1注册实验和.........72-77
4.4.2注册软件.........77-78
4.5本章摘要.........78-79
第五章结论.........79-81 [/BR/] 5.1主要工作和创新点.........79

结论
本文主要介绍了多源图像配准系统的实现。在硬件方面,主要有云台的运动控制和反馈模块设计以及接口扩展的程序设计。主要工作如下:
(1)基于三自由度旋转云台,设计了一种基于磁阻效应的角度传感器装置,并成功应用于平台的角度感知。针对该传感器,提出了一种简单易行的标定方法,标定后的传感器精度优于0.5度。针对传感器自身测量范围不足的问题,提出了一种基于运动方向的绝对角度测量方法,使传感器能够稳定测量。360度角。
(2)基于VxWorks实时操作系统,基于多通道接口模块设计了多通道串口模块的通信协议,使得计算机可以使用一通道串口同时处理PTZ的多通道数据和控制信号,从而降低了系统接口的复杂度。