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Ada-loftr: 自适应图像块增强的局部特征匹配算法

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电光与控制 2024年

作者：张震宇杨小冈卢瑞涛李清格王思宇唐彬火箭军工程大学导弹工程学院

针对无人机视觉导航中在大尺度图像变换条件下特征点提取困难、分布不均匀的挑战，提出了一种自适应图像块增强局部特征匹配算法Ada-loftr。算法首先采用KD树算法实现自适应分割，确保每个图像块中含有关键匹配特征点。其次设计五点配... 详细信息

针对无人机视觉导航中在大尺度图像变换条件下特征点提取困难、分布不均匀的挑战，提出了一种自适应图像块增强局部特征匹配算法Ada-loftr。算法首先采用KD树算法实现自适应分割，确保每个图像块中含有关键匹配特征点。其次设计五点配准策略，分块独立配准，提升了匹配精度与鲁棒性，通过由粗到细的配准过程优化了匹配点的准确性及其分布均匀度。经仿真实验验证，与传统loftr算法相比，Ada-loftr在匹配点准确率及分布均匀度上有显著提升。

关键词：景像匹配图像校正 loftr 平滑性约束自适应

联合loftr与自适应IRLS的立体测绘卫星高程误差检查

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测绘通报 2023年第2期 34-39页

作者：郭浩宇刘强万一武汉大学遥感信息工程学院湖北武汉430079 32023部队辽宁大连116021

立体测绘卫星产品精度受多种因素的影响,采用一定的技术手段对立体像对接边的平面高程误差进行准确和全面的量测,不仅可以有效保障测绘产品的生产质量,还有助于检查影像内部可能存在的畸变和异常。本文提出了一种立体测绘卫星高程接边... 详细信息

立体测绘卫星产品精度受多种因素的影响,采用一定的技术手段对立体像对接边的平面高程误差进行准确和全面的量测,不仅可以有效保障测绘产品的生产质量,还有助于检查影像内部可能存在的畸变和异常。本文提出了一种立体测绘卫星高程接边误差检查方法,首先通过loftr算法对具有重叠的异轨立体卫星像对进行特征匹配后获取大量的高精度匹配点;然后找出能够分别在两个像对上进行前方交会的匹配点,并计算这一位置的高程接边误差;最后通过自适应迭代再加权最小二乘法(IRLS)方法对单一区域中的匹配点对应的高程接边差的平均值进行稳定性估计,剔除检查结果中的异常值,得到可信结果。通过国产资源三号立体像对和高分七号立体像对的试验,证明了该方法达到的精度水平足以满足立体测绘卫星高程误差检查的精度需求,并验证了该方法的有效性。

关键词： loftr 特征匹配自适应迭代再加权最小二乘法稳定性估计高程误差检查

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基于目标检测与特征匹配测距的输电线路防外破监测方法

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科学与信息化 2024年第1期 81-83页

作者：佘仰腾范亮张惠荣陈奕戈张磊广东电网有限责任公司惠州供电局广东惠州 516000 广州中科智巡科技有限公司广东广州 510623

本文基于双目摄像机,提出一种结合目标检测与特征匹配测距的输电线路外力破坏隐患检测方法,首先通过改进YOLOv4模型检测出图像中的隐患目标区域;再利用loftr模型对双目摄像机所拍摄左右图像中的隐患目标区域进行特征匹配,计算区域中若... 详细信息

本文基于双目摄像机,提出一种结合目标检测与特征匹配测距的输电线路外力破坏隐患检测方法,首先通过改进YOLOv4模型检测出图像中的隐患目标区域;再利用loftr模型对双目摄像机所拍摄左右图像中的隐患目标区域进行特征匹配,计算区域中若干特征匹配对的像素差均值对隐患目标进行测距.最终将隐患目标距离大于阈值的视为无关目标,排除误检,而对距离小于阈值的目标,则通过deepsort目标跟踪算法计算停留帧数,根据停留时长进行告警判读,实现自动化、高准确率、高实用性的输电线路防外破监测.

关键词：双目图像处理 loftr deepsort目标跟踪算法

来源：博看期刊评论

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无人机航拍图像目标识别与定位方法研究

无人机航拍图像目标识别与定位方法研究

作者：陈钰坤沈阳大学

学位级别：硕士

目标的识别与定位一直以来都是学术研究和工程应用的热点,通过小型无人机获取的航拍图像,识别并定位图像中的特定类别目标,在农林、军事、抢险救灾方面都有重大发展前景。本文研究了在无人机无法获得实时定位信息的情况下,利用无人机航... 详细信息

目标的识别与定位一直以来都是学术研究和工程应用的热点,通过小型无人机获取的航拍图像,识别并定位图像中的特定类别目标,在农林、军事、抢险救灾方面都有重大发展前景。本文研究了在无人机无法获得实时定位信息的情况下,利用无人机航拍图像和预存的先验卫星遥感图像进行目标识别与定位的方法。目前较多相关研究都基于完整的图像对匹配展开,需要进行图像分块、最优搜索、模板匹配等流程,没有先搜索需要的目标类别再决定是否进行匹配定位的能力。针对这类问题,本文提出了一种基于深度学习的航拍图像目标识别与定位方法,主要研究工作有:(1)针对航拍图像中难以识别的小目标和重叠遮挡目标,提出一种改进的YOLOv5目标识别算法,包括构建额外的小目标检测层,引入Swin-Transformer和Sim AM注意力机制。并在卫星遥感图像和无人机航拍图像数据集上进行改进模型验证,证明了改进模型提高了目标识别精度。然后对卫星遥感图像和无人机航拍图像之间的迁移学习进行了研究与应用,提高了无人机航拍图像的目标识别精度。(2)研究了常用的传统图像匹配方法,并针对航拍图像和遥感图像的特点,深入研究了改进ORB的图像匹配算法,通过实验证明了改进方法的有效性,为后文的多策略匹配提供了支持。(3)基于前文实现的指定类别目标精确识别以及快速图像匹配的基础。提出一种多策略特征匹配算法,使卫星遥感图像与航拍图像的匹配准确度明显提升。并根据卫星遥感图像中先验的地面目标信息,计算得到无人机航拍图像中非先验的地面目标位置。

关键词：航拍图像 YOLOv5 迁移学习图像匹配 loftr

基于Floftr算法的无人机实时在线地理定位

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航空科学技术 2023年第5期34卷 87-94页

作者：刘畅李嘉杰眭海刚雷俊锋葛亮武汉大学湖北武汉430072 天津市测绘院有限公司天津300381

研制高效鲁棒的智能视觉定位方法是解决全球导航卫星系统(GNSS)拒止条件下无人机导航定位的重要途径之一。传统视觉定位方法存在精度较差、容易丢失定位的问题。本文提出一种Floftr算法,通过对高精度影像匹配算法loftr进行改进优化,在... 详细信息

研制高效鲁棒的智能视觉定位方法是解决全球导航卫星系统(GNSS)拒止条件下无人机导航定位的重要途径之一。传统视觉定位方法存在精度较差、容易丢失定位的问题。本文提出一种Floftr算法,通过对高精度影像匹配算法loftr进行改进优化,在无人机计算平台上实现实时高精度定位。Floftr采用知识蒸馏方法压缩模型规模,提升推理效率,并通过改进特征提取模块和应用基于余弦距离的特征匹配方法,进一步降低了匹配时间并维持相当的匹配性能。在研制的软硬一体的平台上试验表明,优化后模型平均定位误差损失维持在0.1m以内,定位平均处理时间为47ms,定位速度提升超过7倍,可满足无人机定位的精度和实时性要求。

关键词：无人机视觉定位图像匹配 loftr 知识蒸馏

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