题目：航拍图像与地图匹配技术研发

        近年来，低空航拍图像被越来越多应用于交通状态信息的采集当中，然而由于GPS延迟和通信延迟等原因，飞行器传回的航拍图像信息和位置信息往往存在不一致的情况，无法直接对应和匹配，因此需要进行低空航拍图像与地图匹配技术研发。本文从航拍图像中的道路形状特征出发，研究道路形状特征与电子地图中的矢量道路特征的匹配算法，开发相关的地图匹配软件，从而实现航拍图像与地图匹配。

        本文研究了航拍图像的修正算法，建立了摄影平面的坐标系和实际坐标系之间的变换关系，通过计算低空飞行器的飞行姿态对拍摄图像进行了几何校正。研究了航拍图像的道路特征提取算法，去获得表征道路形状的轮廓点的序列。另外，在Google Earth中进行了矢量道路数据搜索算法的开发，以GPS数据和拍摄角度作为参数，考虑到可能的误差，确定拍摄图像的搜索区域，对Google Earth的KML矢量数据库进行搜索，输出所有可能的矢量道路的特征点数据。针对获取到的特征数据，进行了特征匹配算法的研究，改进了一种基于形状上下文方法的匹配算法，可通过提取航拍图像中道路的轮廓特征数据和电子地图中相应的矢量道路节点数据，通过该方法将其匹配起来。

        针对本文研究所提出的需求，基于本文提出的航拍图像修正算法、图像道路特征提取算法、矢量数据提取算法以及改进的形状上下文特征匹配算法，开发航拍图像地图匹配软件，实现航拍图像与电子地图的精确匹配和显示。利用无人机进行航拍实验，利用软件进行匹配实验，对实验结果进行了分析，取得了较好的效果。