搜救航拍序列图像关键帧提取研究-论文.pdf

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1、第36卷第9期红外技术Vbl_36No．92014年9月InfraredTechnologySep．2014搜救航拍序列图像关键帧提取研究邹志远，安博文，潘胜达(上海海事大学信息工程学院，上海201306)摘要：为提高搜救航拍中生成大视场红外图像的效率，提出一种序列图像提取关键帧的方法。分析图像获取系统的运动参数和获取红外图像的内方位元素，采用(Co,)转角系统作为图像的外方位元素，根据摄影测量中的共线方程式计算序列图像间的重叠率，并以相位相关法对计算出的重叠率进行验证。最后根据计算出的重叠率和采用的Harris拼接算法所要求的最佳重叠率，来确定序列图像

2、中的关键帧。试验结果表明，计算出的重叠率可以作为关键帧提取的标准，待拼接的图像数量减少，生成大视场图像的效率提高88．71％。关键词：红外序列图像；关键帧；共线方程；相位相关；Harris中图分类号：TP911．73文献标识码：A文章编号：1001—8891(2014)09—0723．05KeyFrameExtractionfromResearchandRescueAerialImageSequenceZOUZhi-yuan，ANBo—wen，PANSheng—da(CollegeoflnformationEngineering，ShanghaiMari

3、timeUniversity，Shanghai201306，China)Abstract：Toimprovetheeficiencyofwidefieldinfraredimagegenerationinresearchandrescueaerialphotography，amethodforkeyflameextractionfromimagesequenceisproposedinthispape~Firstly,themotionparametersofimageacquiringsystemandimage’Selementsofexterior

4、andinteriororientationareconsidered．Secondly,the(∞，c[)，x)anglesystemisadoptedandtheoverlapratebetweenimagesiscalculatedaccordingtothecollinearequation．Finally,theoverlapratecalculatedandthebestoverlaprateoferedbyHarrisalgorithmareconsidertodeterminethekeyframes．Theresultshowstheo

5、verlapratewhichiscalculatedcanbeindicatorforkeyframeextraction，andtheeficiencyofwidefieldimageispromotedto88．71％．Keywords：infraredimage，keyframes，collinearequation，phasecorrelation，Harris表性不强，且每镜头提取的关键帧数量相同。②基于0引言图像内容提取关键帧【2J：该方法基于信息论。通常通在机载红外高分辨率搜救成像系统的开发中，要过图像的颜色，纹理，形状等特征来描述图像变

6、化，求对摆扫正程期问获取的红外序列图像进行拼接，组其计算量大，且存在完全不同的图像具有相同特征的合成一幅大视场图像。序列图像帧间的相似性很大，可能。⑨基于运动分析提取关键帧】：由wo1f等人提生成大视场图像过程中，一般选取序列图像的子集进出，典型算法是光流法。该技术比前种方法的计算量行拼接。子集图像之间应具有一定重叠率，这样既可还大，这对实时性要求高的系统是致命的缺陷。④基以保证拼接算法的实现，又去除了冗余图像，提高生于聚类提取关键帧【4]：该方法把视频中每一帧看作聚成大视场图像的效率。把具有一定重叠率的图像称为类算法中的一个点，提取图像特征，然后用聚类

7、算法航拍序列图像的关键帧。目前对序列图像的关键帧抽计算聚类中心作为关键帧。该方法破坏了源图像序列取主要有4种：①镜头关键帧提取方法【】】：最早由的时间顺序，计算量大，且每个镜头的关键帧数目不Nagasak等人提出，该方法在固定位置提取关键帧，易确定。如每个镜头取第1帧，中间帧，尾帧。该方法最大优针对上述关键帧提取算法的优缺点，结合机载搜点是速度快但伴随而来的缺点就是取得的关键帧代救项目，优先考虑算法的速度，提出一种基于摄影测收稿日期：2014-03—03；修订日期：2014．06—18．作者简介：邹志远(1989一)，男，北京市延庆县人，硕士，主要研究领

8、域为红外图像获取与处理。E-mail：eanju521968@sina．tom。