遙控飛機空載視訊影像自動化鑲嵌方法之研究

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姓名

范成楝(Cheng-Dong Fan ) 查詢紙本館藏

畢業系所

土木工程研究所

論文名稱

遙控飛機空載視訊影像自動化鑲嵌方法之研究

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摘要(中)

近年來使用數位視訊攝影機(digital video camera)來進行環境監控越見普及，但此監測方式大部份仍局限於傳統的地面調查。因此，本研究整合遙控飛機和視訊攝影機，進行空中之監控及調查。在使用及應用上，通常會有某些特定的用途，如較大涵蓋範圍之監控，需要把視訊影像以照片方式輸出並進行鑲嵌處理，以提供一個完整而連續的研究區域影像，藉此利於判釋及展示。本研究提出一套完整的鑲嵌圖製作流程，其主要工作為利用自動化萃取及匹配特徵點的方式進行處理。一般而言，視訊攝影機有高取樣頻率的特點，因此在使用上會產生大量連續且高重疊度之立體影像，藉重疊區域內高立體重疊度之特性，可獲得充份的影像控制點以供立體對匹配使用。本研究即以此特性研發鑲嵌圖自動製作的流程，主要工作是自動化特徵點的萃取及匹配，並建立連續相鄰影像間的映對(mapping) 關係，然後經適合的坐標轉換模型，轉換至參考坐標系中，並接合各相鄰影像完成鑲嵌圖之製作。測試的成果，顯示所提出的方法，確實能夠提供一個高效率、自動化、低成本的空載視訊影像鑲嵌圖之製作。

摘要(英)

This paper presents an experimental method for mosaicking aerial video image. Recently, it has been a growing interest to use digital video camera for environmental monitoring. However, the use has been mostly limited to the ground investigation. This study integrates the video camera with the unmanned vehicle to become an aerial monitoring and mapping system. In practical use, it has been always some need to transform the aerial video image into a single photo. This will provide a useful visual interpretation for the area covered by the aerial video image.
In classical photogrammetry, the overlap area between successive photos fundamentally provides the basis for photo mosaic. In general, the video image has the capability to generate numerous successive images with high degree of stereoscopic overlap area. Accordingly, there are sufficient control points for stereoscopic matching. The proposed method develops an image matching procedure to extract feature points from overlap areas. Then the image mosaic can be effectively performed using these feature points. The test results indicate that the proposed method is able to provide an efficient and low-cost system for mosaicking aerial video image.

關鍵字(中)

★ 無人載具遙控飛機
★ 視訊影像
★ 鑲嵌

關鍵字(英)

★ mosaic
★ unmanned vehicle
★ video image

論文目次

中文摘要 I
Abstract II
誌謝 III
目錄 IV
圖目錄 VI
表目錄 IX
第一章　緒論 1
1-1 研究動機及目的 1
1-2 文獻回顧 3
1-3 研究構思與方法 6
1-4 論文架構 7
第二章　理論基礎 8
2-1 影像特徵點的萃取 8
2-1-1 Moravec運算元 9
2-1-2 Forstner運算元 11
2-1-3 Lue運算元 13
2-2 特徵點影像匹配 16
2-2-1 第一階段：標準化互相關係數法(NCC) 16
2-2-2 第二階段：僅考慮平移量之最小二乘影像匹配法(LSM) 18
第三章　遙控飛機視訊影像鑲嵌之研究方法 21
3-1 實驗資料簡介 23
3-2 資料獲取與前期處理 27
3-2-1 資料獲取 27
3-2-2 前期處理 30
3-3 自動化特徵點之萃取與匹配 36
3-3-1 自動化特徵點的萃取 38
3-3-2 自動化特徵點的匹配 40
3-4 坐標轉換與灰值再取樣 42
3-4-1 相鄰影像坐標轉換 44
3-4-2 一致性檢查 44
3-4-3 轉換至參考坐標系並灰值再取樣 46
3-5 自動化視訊影像鑲嵌程式之介面 47
第四章　實驗成果 50
第五章　結論與建議 79
參考文獻 83

參考文獻

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指導教授

陳繼藩(Chi-Farn Chen)

審核日期

2001-7-4

推文