利用泰勒展开的点特征子像素定位方法

肖雄武; 郭丙轩; 潘飞; 张春森; 薛万唱

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利用泰勒展开的点特征子像素定位方法

肖雄武, 郭丙轩, 潘飞, 张春森, 薛万唱

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肖雄武, 郭丙轩, 潘飞, 张春森, 薛万唱. 利用泰勒展开的点特征子像素定位方法[J]. 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2014, 39(10): 1231-1235.

引用本文:

肖雄武, 郭丙轩, 潘飞, 张春森, 薛万唱. 利用泰勒展开的点特征子像素定位方法[J]. 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2014, 39(10): 1231-1235.

XIAO　Xiongwu, GUO　Bingxuan, PAN　Fei, ZHANG　Chunsen, XUE　Wanchang. Sub－pixel 　Location　of 　Feature　Point　Based　on Taylor 　Expansion　and　Its 　Application[J]. Geomatics and Information Science of Wuhan University, 2014, 39(10): 1231-1235.

Citation:

XIAO　Xiongwu, GUO　Bingxuan, PAN　Fei, ZHANG　Chunsen, XUE　Wanchang. Sub－pixel 　Location　of 　Feature　Point　Based　on Taylor 　Expansion　and　Its 　Application[J]. Geomatics and Information Science of Wuhan University, 2014, 39(10): 1231-1235.

利用泰勒展开的点特征子像素定位方法

¹武汉大学测绘遥感信息工程国家重点实验室湖北武汉430079;² 西安科技大学测绘科学与技术学院陕西西安710054

基金项目: 国家863计划资助项目2009AA121404 国家自然科学基金资助项目61172174

详细信息

作者简介:
肖雄武博士生现从事摄影测量空三匹配和数字图像处理方面的研究

中图分类号: P231．5

Sub－pixel 　Location　of 　Feature　Point　Based　on Taylor 　Expansion　and　Its 　Application

¹State Key Laboratory of Information Engineerin g in Surveyin gMapp in g and Remote Sensing Wuhan UniversityWuhan 430079 China;² College of GeomaticsXian University of Science and Technology Xian 710054 China

摘要: 针对无人机影像空三处理对特征点定位精度要求高的问题基于Harris点特征提取算子提出了一种改进的子像素定位方法该方法以二阶泰勒展开式拟合初始特征点邻域的Harris响应函数采用邻域灰度值中心差商来近似计算泰勒展开式中偏导数的初值引入最小二乘和高斯距离加权的思想计算偏导数的改正量对求得的泰勒展开最小二乘拟合式求极值获取子像素级的特征点通过计算机模拟图像对算法进行精度和抗噪能力测试结果表明本文算法的子像素定位精度高且具有一定的抗噪能力通过对实际无人机数据进行空三实验结果表明本文方法的定位精度能改善无人机影像的空三处理结果
- Harris响应函数 /
- 子像素定位 /
- 泰勒展开式 /
- 最小二乘拟合
Abstract: Considering　the　hi gh　demand　of 　interest 　pointspositioning　precision 　for 　aerotriangulation　of UAV　imagesthis　paper 　proposes 　an 　improved 　sub－pixel 　location　method　based　on　Harris　al gorithm． Firstl yHarris　al gorithm　was　used 　to　detect 　the　ori gin 　interest 　points．Secondl ya　least 　square 　fittin g of　Taylor 　expansion　to 　the 　image　gre y　scale 　surface　was　done　around 　the　nei ghborhoods　of 　each　ori gin interest 　point 　and　a　Gaussian－distance 　al gorithm　was　emplo yed 　to　determine 　the　weight．Thirdl ysubpixel 　location 　of 　the 　interest 　point　was　obtained　by　calculating　the 　extremities　of 　the　derived 　function．Tests　were　done 　for 　ei ght 　kinds 　of 　computer－simulated 　images 　and　three　kinds 　of 　actual　UAV　images experimental 　results 　show　that 　our　proposed　method　has 　the　desired　efficienc y　and　noise 　immunity the　positioning　accurac y　can　meet　the 　re quirements 　of 　aerotriangulation　of　UAV　images
- Harris　res ponse 　function /
- sub－pixel 　location /
- Taylor 　expansion /
- least 　square 　fittin g

[1]	谢曦霖, 许才军, 温扬茂, 周力璇. 一种基于多面函数的改进最小二乘配置方法 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2018, 43(4): 592-598. doi: 10.13203/j.whugis20150664
[2]	谢建, 龙四春, 李黎, 李博超. 不等式约束加权整体最小二乘的凝聚函数法 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2018, 43(10): 1526-1530. doi: 10.13203/j.whugis20160507
[3]	王乐洋, 吴飞, 吴良才. GPS高程转换的总体最小二乘拟合推估模型 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2016, 41(9): 1259-1264. doi: 10.13203/j.whugis20140421
[4]	涂弋, 陆洋, 张子占, 史红岭, 杜宗亮, 高春春, 朱传东. 利用GRACE资料构造大尺度时变重力场统一模型 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2016, 41(8): 1100-1106. doi: 10.13203/j.whugis20140303
[5]	姚宜斌, 黄书华, 孔建, 何军泉. 空间直线拟合的整体最小二乘算法 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2014, 39(5): 571-574. doi: 10.13203/j.whugis20120104
[6]	刘经南, 曾文宪, 徐培亮. 整体最小二乘估计的研究进展 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2013, 38(5): 505-512.
[7]	郭春喜, 聂建亮, 王斌, 蒋光伟. 利用自适应最小二乘配置的GPS水准与重力似大地水准面的拟合 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2013, 38(1): 44-47.
[8]	向巍, 郭际明, 傅露. 基于垂直距离最小二乘拟合的双曲线沉降模型 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2013, 38(5): 571-574.
[9]	李厚朴, 边少锋, 刘敏. 地图投影中三种纬度间变换直接展开式 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2013, 38(2): 217-220.
[10]	涂锐, 张勤, 黄观文, 凌晴. 利用相位平滑伪距和最小二乘曲面函数建立西安市区域电离层延迟模型 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2011, 36(2): 218-221.
[11]	孔建, 姚宜斌, 吴寒. 整体最小二乘的迭代解法 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2010, 35(6): 711-714.
[12]	鲁铁定, 周世健. 总体最小二乘的迭代解法 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2010, 35(11): 1351-1354.
[13]	游为, 范东明, 傅淑娟. 同伦函数与填充函数相结合的非线性最小二乘平差模型 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2010, 35(2): 185-188.
[14]	邓兴升, 花向红. 动态最小二乘支持向量机学习算法 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2008, 33(11): 1122-1125.
[15]	张朝玉. 多维AR序列的最小二乘建模方法 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2002, 27(4): 377-381.
[16]	白亿同, 罗玉芳, 胡永旭. 分数微分积分及其级数展开式 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 1993, 18(1): 66-75.
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[18]	陶本藻. 论最小二乘拟合 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 1980, 5(1): 27-34.
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[20]	王中, 彭飞, 韩玉超, 孟庆旭, 邓为耀. 非均匀采样加权最小二乘圆拟合的潜艇承压检测数据处理方法 . 武汉大学学报 ● 信息科学版, 0, 0(0): -. doi: 10.13203/j.whugis20210675

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利用泰勒展开的点特征子像素定位方法

¹武汉大学测绘遥感信息工程国家重点实验室湖北武汉430079;² 西安科技大学测绘科学与技术学院陕西西安710054

基金项目: 国家863计划资助项目2009AA121404 国家自然科学基金资助项目61172174

作者简介:
肖雄武博士生现从事摄影测量空三匹配和数字图像处理方面的研究

收稿日期: 2013-04-15
刊出日期: 2014-10-05

中图分类号: P231．5

关键词:

摘要: 针对无人机影像空三处理对特征点定位精度要求高的问题基于Harris点特征提取算子提出了一种改进的子像素定位方法该方法以二阶泰勒展开式拟合初始特征点邻域的Harris响应函数采用邻域灰度值中心差商来近似计算泰勒展开式中偏导数的初值引入最小二乘和高斯距离加权的思想计算偏导数的改正量对求得的泰勒展开最小二乘拟合式求极值获取子像素级的特征点通过计算机模拟图像对算法进行精度和抗噪能力测试结果表明本文算法的子像素定位精度高且具有一定的抗噪能力通过对实际无人机数据进行空三实验结果表明本文方法的定位精度能改善无人机影像的空三处理结果

English Abstract

Sub－pixel 　Location　of 　Feature　Point　Based　on Taylor 　Expansion　and　Its 　Application

¹State Key Laboratory of Information Engineerin g in Surveyin gMapp in g and Remote Sensing Wuhan UniversityWuhan 430079 China;² College of GeomaticsXian University of Science and Technology Xian 710054 China

Received Date: 2013-04-15
Publish Date: 2014-10-05

Keywords:

Abstract: Considering　the　hi gh　demand　of 　interest 　pointspositioning　precision 　for 　aerotriangulation　of UAV　imagesthis　paper 　proposes 　an 　improved 　sub－pixel 　location　method　based　on　Harris　al gorithm． Firstl yHarris　al gorithm　was　used 　to　detect 　the　ori gin 　interest 　points．Secondl ya　least 　square 　fittin g of　Taylor 　expansion　to 　the 　image　gre y　scale 　surface　was　done　around 　the　nei ghborhoods　of 　each　ori gin interest 　point 　and　a　Gaussian－distance 　al gorithm　was　emplo yed 　to　determine 　the　weight．Thirdl ysubpixel 　location 　of 　the 　interest 　point　was　obtained　by　calculating　the 　extremities　of 　the　derived 　function．Tests　were　done 　for 　ei ght 　kinds 　of 　computer－simulated 　images 　and　three　kinds 　of 　actual　UAV　images experimental 　results 　show　that 　our　proposed　method　has 　the　desired　efficienc y　and　noise 　immunity the　positioning　accurac y　can　meet　the 　re quirements 　of 　aerotriangulation　of　UAV　images

肖雄武, 郭丙轩, 潘飞, 张春森, 薛万唱. 利用泰勒展开的点特征子像素定位方法[J]. 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2014, 39(10): 1231-1235.

引用本文:

肖雄武, 郭丙轩, 潘飞, 张春森, 薛万唱. 利用泰勒展开的点特征子像素定位方法[J]. 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2014, 39(10): 1231-1235.

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作者简介: 肖雄武博士生 现从事摄影测量空三匹配和数字图像处理方面的研究

Sub－pixel Location of Feature Point Based on Taylor Expansion and Its Application

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出版历程

利用泰勒展开的点特征子像素定位方法

1武汉大学测绘遥感信息工程国家重点实验室湖北 武汉430079;2 西安科技大学测绘科学与技术学院陕西 西安710054

作者简介: 肖雄武博士生 现从事摄影测量空三匹配和数字图像处理方面的研究

English Abstract

Sub－pixel Location of Feature Point Based on Taylor Expansion and Its Application

1State Key Laboratory of Information Engineerin g in Surveyin gMapp in g and Remote Sensing Wuhan UniversityWuhan 430079 China;2 College of GeomaticsXian University of Science and Technology Xian 710054 China

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作者简介:
肖雄武博士生现从事摄影测量空三匹配和数字图像处理方面的研究

Sub－pixel 　Location　of 　Feature　Point　Based　on Taylor 　Expansion　and　Its 　Application

¹武汉大学测绘遥感信息工程国家重点实验室湖北武汉430079;² 西安科技大学测绘科学与技术学院陕西西安710054

作者简介:
肖雄武博士生现从事摄影测量空三匹配和数字图像处理方面的研究

Sub－pixel 　Location　of 　Feature　Point　Based　on Taylor 　Expansion　and　Its 　Application

¹State Key Laboratory of Information Engineerin g in Surveyin gMapp in g and Remote Sensing Wuhan UniversityWuhan 430079 China;² College of GeomaticsXian University of Science and Technology Xian 710054 China