bck

收藏本站

利用倾斜影像进行三维数字城市重建的关键技术研究

【摘要】:倾斜摄影测量技术是当前的研究热点之一。相对于传统的垂直航空摄影,倾斜航空摄影具备有效地获取地物侧面纹理、可对同一地区进行多视角重复观测,能获得更符合人眼视觉的直观世界的影像等优势,因而被广泛应用于数字三维城市建模,城市管理与规划,地图服务等领域。如今机载倾斜多相机系统已经成为快速发展的空间信息市场的标准技术,世界上大量的科技公司(Blom Oblique, IGI, Leica, Midas, Pictometry, Vexcel/Microsoft, VisionMap)都生产了倾斜多相机系统。 另一方面,近年来市场对三维城市模型的需求大量增加,世界各地的生产商致力于提供数字城市三维模型。微软,Google等大型科技公司更是着手建立世界范围内数以千万计的城市三维模型。工程浩大,若使用传统的人工方式建立城市三维模型将带来高昂的投入。因而需要一种高度自动化的数字三维城市重建技术。 由于倾斜摄影技术在获取顶面纹理的同时,其搭载的倾斜相机能够同时获得地物的侧面纹理,具备了传统的航摄相片和地面影像的双重优势,因而是数字城市三维重建的首选技术手段。但是相对于硬件的蓬勃发展,倾斜影像的处理软件的发展相对滞后。主要原因在于倾斜视角的存在,导致获得的相片遮挡严重,且相片内部的尺度不一,造成了倾斜影像数据处理上存在一定的困难。传统的摄影测量软件由于设计之初只考虑了垂直摄影的情况,航片的倾角都不大,因而处理工艺上无法处理内容差异巨大的倾斜影像。 可以看到虽然市场上对三维数字城市的需求量巨大,且倾斜影像是数字城市重建重要且是首选的数据源,但是利用倾斜影像进行自动化处理获得数字城市模型的技术相对滞后。针对此问题,本文提出一套利用倾斜影像进行自动化三维重建的解决方案,并同时提出了一种在正射影像上进行立体测图的方法,对上一步获得的三维表面模型提供矢量数据和独立模型数据,以满足GIS系统和数字城市的需求。 本文的自动化重建主要分为两大步。第一步,本文提出了一套全自动化的倾斜影像空中三角测量方法以解决倾斜影像的空中三角测量问题,获得倾斜影像的精确外方位元素。首先本文利用POS数据自动化寻找具备重叠的影像的方法,使得整个流程不需要人工进行航带排列,即可获得影像的连接关系;然后本文通过POS数据制作一种“虚拟水平相片”的方法,解决相片中尺度不一带来的特征点描述具备偏差的问题,成功解决了倾斜影像的连接点匹配问题,并同时采用Ransac的5点法相对定向和反向匹配策略剔除匹配粗差;为进一步提高平差结果的精度,并摆脱人工判断剔除空三连接点粗差的过程,本文提出一种多尺度的粗差探测技术,通过分析点云空间分布和密度,自动剔除连接点中残留的粗差。不同于经典的利用可靠性理论的粗差剔除策略。本文的方法能够发现位于核线附近的两度重叠的粗差,而这种粗差在可靠性理论里是不可定位不可发现的。经典的基于统计学的粗差探测策略能够处理中等和小粗差,然而对大粗差的处理效果不佳。本文方法可以综合处理小粗差和大粗差,且可以处理少量的簇状粗差。实验表明,利用本文方法能够有效找出空三连接点的粗差点,有效提高平差精度,使得像点残差中误差,在0.5像素之内,降低为剔除粗差前的1/3。本文使用两个对比实验,分别将ASIFT法与著名的VisualSFM中采用的方法对比验证了本文的方法。实验表明,本文的方法优于使用ASIFT做为特征点提取与匹配的结果,空三结果中像点残差中误差仅为ASIFT方法的1/3,且核线残差中误差仅为ASIFT方法的2/5,运行时间是ASIFT方法的1/12000。而与VisualSFM的方法对比结果表明,本文方法获得的同名点数为该方法的3.7倍,虽然像点残差中误差与其相当,都低于0.5个像素,但是同名点的核线残差中误差仅为VisualSFM的1/3。 第二步,为获得高质量的地表模型,本文提出了一种自动化的从倾斜影像中生成表面模型的方法。为使得整个处理流程能够自动化,本文首先提出了一个自动选择最优匹配像对的方法;并根据空三的连接点信息自动获取待匹配影像自动获取重叠区;为适应倾斜影像的特点,本文对经典的Semi-Global Matching方法进行改进,主要在几个方面改进,首先利用空三的结果自动获取了影像的重叠区避免了人工给定重叠范围,然后利用Census匹配算法获得稳健的初始视差图,接着将经典的SGM方法的8个方向独立优化的方式集成在两次循环中进行,最后为了解决SGM方法消耗内存过大,以及经典的SGM方法无法分块处理大影像的问题,本文使用动态获取视差搜索范围的方式降低内存的使用效率,进而提高算法的适用性。通过与著名的PMVS算法进行对比实验表明本文方法在完整性和匹配效果上都优于PMVS算法。 最后,为了能够高效的获取地物的矢量信息和建筑物模型,本文提出了一种新的基于正射影像的立体测图方法。不同于以往的立体测图的方法,本文的测图方法与平台无关,且只需要在二维模式下测图,适应于现存的大量2D-GIS系统。另外本文的方法在获得矢量的同时,能够同时获得地物的三维简单模型,使得能够快速构建简单城市三维环境。相比于倾斜影像自动重建而得的模型而言,测图得到的模型是单个地物模型,而前者则是整个地表模型。 本文提出的倾斜影像处理流程完全自动化,并获得了较好的效果。且基于正射影像测图的方法与影像来源和平台无关极具潜力。

下载App查看全文

(如何获取全文? 欢迎:、、)

支持CAJ、PDF文件格式


【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 郑宏;;危险理论与影像目标检测[J];武汉大学学报(信息科学版);2009年07期
2 周丽雅;秦志远;尚炜;王建荣;;反差一致性保持的影像匀光算法[J];测绘科学技术学报;2011年01期
3 卢汉明;黎恒明;王杰刚;;基于小波融合技术的云噪声影像修补法[J];测绘技术装备;2009年04期
4 张广伟;余海坤;;多通道SAR影像中道路的探测[J];现代测绘;2006年03期
5 徐辛超;徐爱功;苏丽娟;;基于影像服务的LBS应用研究[J];测绘通报;2012年01期
6 朱晓东;刘思宇;鲁铁定;徐海涛;;集群式影像处理系统的技术研究[J];湖北农业科学;2012年11期
7 王华;韩祖杰;赵文;宁新稳;;应用不完全分层MRF模型的影像色彩修补方法[J];测绘通报;2012年11期
8 陈鹰;林怡;;基于提升小波的影像变换与匹配[J];测绘学报;2006年01期
9 钟志农,景宁,陈荦;基于Web的影像数据发布[J];计算机工程与科学;2004年06期
10 张继贤,唐新明,曾钰,商瑶玲,李成名,赵仁亮,燕琴,李晓霞,周晓光,李学友,李英成,汪汇兵,史绍雨;地学影像—大陆间的纽带——记第二十届ISPRS大会[J];遥感信息;2005年01期
11 陶闯,林宗坚;影像分维估计方法的研究[J];测绘学报;1993年03期
12 陈勇,邓德祥,郑宏;串行Cauchy机引导的影像镶嵌方法研究[J];武汉测绘科技大学学报;1995年03期
13 武文波,王亚丽;利用SAR与TM影像监测土地利用动态变化[J];矿山测量;2002年04期
14 吴满意;田怀启;;海量影像并行处理技术效率测试——以地理国情普查影像处理为例[J];测绘标准化;2013年04期
15 ;消息动态[J];影像技术;2013年01期
16 曹巍;段光耀;;一种三维地理环境中的灾场影像快速更新方法[J];测绘通报;2012年04期
17 王慧;吴云东;张永生;;分通道影像配准误差分析[J];测绘科学技术学报;2006年04期
18 于文率;余旭初;张鹏强;周俊;;一种改进的UAV视频序列影像镶嵌方法[J];测绘科学技术学报;2007年06期
19 ;ENVI for ArcGIS Server(ENVIES)影像在线分析技术[J];遥感技术与应用;2011年06期
20 张波;王超;张红;吴樊;;SAR影像建筑物提取与高度反演研究综述[J];遥感技术与应用;2012年04期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 徐明景;;高动态域影像色彩复制之研究[A];传统色彩与现代应用——海峡两岸传统色彩与现代应用学术研讨会论文集[C];2010年
2 林卉;赵长胜;景海涛;;高分辨率遥感卫星影像的处理技术与解决方案[A];江苏省测绘学会2007'学术年会论文集[C];2008年
3 高伟;王红平;;基于MAPGIS的DMC影像直接定向方案[A];第四届海峡两岸GIS发展研讨会暨中国GIS协会第十届年会论文集[C];2006年
4 陈学才;;实施PACS系统要解决的关键问题[A];2002年全国医学影像技术学术会议论文汇编[C];2002年
5 赵四海;;浅谈数字减影的影像处理[A];第二届全国非血管性与血管性介入新技术学术研讨会暨第三届介入放射学新技术提高班论文汇编[C];2005年
6 曾福年;杨清华;;基于高分辨率遥感影像技术的开发区用地变化快速监测[A];新技术在土地调查中的应用与土地科学技术发展-2005年中国土地学会学术年会论文集[C];2005年
7 栾有昆;王冲;;QuickBird影像在水库淹没土地利用现状更新中的应用[A];中国水力发电工程学会第四届地质及勘探专业委员会第二次学术交流会论文集[C];2010年
8 徐伯庆;潘小辉;夏佶晟;;血液细胞黏度测试中的影像处理[A];第七届全国信息获取与处理学术会议论文集[C];2009年
9 熊德科;;航测DOM影像一致性处理工序[A];中国测绘学会九届三次理事会暨2007年“信息化测绘论坛”学术年会论文集[C];2007年
10 熊德科;;航测DOM影像一致性处理工序[A];全国测绘科技信息网中南分网第二十一次学术信息交流会论文集[C];2007年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 薛朝辉;高光谱遥感影像稀疏图嵌入分类研究[D];南京大学;2015年
2 罗学刚;面向灾害应急响应的无人机影像快速处理技术研究[D];成都理工大学;2015年
3 房建武;多源影像下的目标运动分析及应用[D];中国科学院研究生院(西安光学精密机械研究所);2015年
4 郑晖;无人机视频流影像快速拼接方法研究[D];中国矿业大学(北京);2017年
5 鲁一慧;航空航天线阵传感器定位精度分析及影像几何质量控制研究[D];武汉大学;2014年
6 朱俊锋;利用倾斜影像进行三维数字城市重建的关键技术研究[D];武汉大学;2014年
7 孙晓霞;基于多极化SAR影像的土地利用/土地覆盖变化检测方法研究[D];中国矿业大学;2011年
8 唐敏;序列无人机影像预处理与匹配中的几个关键问题研究[D];西南交通大学;2014年
9 王潇;三线阵传感器影像真正射纠正中遮蔽区域的检测及补偿研究[D];武汉大学;2009年
10 王竞雪;移动高程平面约束的多视影像可靠匹配方法[D];辽宁工程技术大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 王倩;卫星线阵影像处理关键技术研究[D];北京建筑大学;2015年
2 赵文怡;基于TM影像对HJ-1 CCD影像几何校正的AutoGCs软件的性能评估[D];西南交通大学;2015年
3 李健;基于高分影像城市群路网瓶颈路段判别技术与系统实现[D];湖南工业大学;2015年
4 陈继溢;正射影像镶嵌线快速检测方法研究[D];中国测绘科学研究院;2015年
5 李阳;基于网络资源获取铁路选线地理信息的方法及实现技术[D];西南交通大学;2015年
6 朱真;欧拉影像放大算法在桥梁风致振动的研究及应用[D];长安大学;2015年
7 尹文亭;基于多核支持向量机的高分辨率遥感影像建筑物提取研究[D];江西理工大学;2015年
8 周舟;同一认定中基于牙齿影像的检测与识别算法研究[D];山东大学;2015年
9 刘冬华;基于视觉注意机制的高分影像变化检测技术研究[D];哈尔滨工业大学;2015年
10 王凯;基于ZY-1-02C和OLI影像的林地地类变化信息提取研究[D];南京林业大学;2015年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 ;[N];中国计算机报;2004年
2 郭静蓉 DigiTimes;[N];电子资讯时报;2007年
3 本报记者 张巍巍;[N];科技日报;2009年
4 本报记者 崔慕丽;[N];计算机世界;2001年
5 甲丁;[N];地质勘查导报;2010年
6 ;[N];人民邮电;2001年
7 何进伟;[N];中国计算机报;2003年
8 孙新峰;[N];中国摄影报;2005年
9 ;[N];计算机世界;2003年
10 通讯员 陆伟记者 崔彦玲;[N];常州日报;2007年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978


{bck}| {bck体育官网}| {bck体育下载}| {bck体育app}| {bck体育}| {bckbet}| {bcksports}| {bck官网}| {bck}| {bck体育官网}| {bck体育下载}| {bck体育app}| {bck体育}| {bck}| {bck体育官网}| {bck体育下载}| {bck体育app}| {bck体育}| {bckbet}| {bcksports}| {bck官网}| {bck}| {bck体育下载}| {bck体育}| {bckbet}| {bcksports}| {bck官网}| {bck}| {bck体育下载}| {bck体育app}| {bck体育}| {bckbet}| {bck体育下载}| {bck体育app}| {bck体育}| {bckbet}| {bcksports}| {bck体育下载}| {bckbet}| {bcksports}| {bck体育官网}| {bck体育下载}| {bck体育app}| {bck体育}| {bck官网}| {bck体育下载}| {bckbet}| {bcksports}| {bck官网}| {bck体育app}| {bck体育}| {bcksports}| {bck官网}| {bck体育下载}| {bck体育}| {bckbet}| {bcksports}| {bck官网}| {bck体育}| {bcksports}| {bck官网}| {bck体育官网}| {bck体育下载}| {bck体育}| {bckbet}| {bcksports}| {bck}| {bck体育官网}| {bck体育下载}| {bck体育app}| {bck体育}| {bckbet}| {bck官网}| {bck}| {bck体育官网}| {bck体育下载}| {bck体育app}| {bcksports}| {bck官网}| {bck}| {bck体育官网}| {bcksports}| {bck体育下载}| {bck体育app}| {bckbet}|
{uc8}| {uc8体育}| {uc8官网}| {uc8老虎机}| {UC8娱乐城}| {uc8彩票}| {uc8}| {uc体育}| {uc8体育}| {UC体育}| {uc8官网}| {uc8老虎机}| {uc8体育}| {UC体育}| {uc8老虎机}| {uc8老虎机}| {UC8娱乐}| {uc8}| {uc体育}| {uc8体育}| {UC体育}| {uc8老虎机}| {uc8彩票}| {uc8}| {uc8体育}| {UC体育}| {uc8官网}| {UC8娱乐}| {UC8娱乐城}| {uc8}| {uc体育}| {uc8体育}| {UC体育}| {uc8官网}| {uc8老虎机}| {UC8娱乐}| {UC8娱乐城}| {uc8}| {uc体育}| {uc8体育}| {UC体育}| {uc8官网}| {uc8老虎机}| {UC8娱乐}| {UC8娱乐城}| {uc8}| {uc体育}| {uc8体育}| {UC体育}| {uc8官网}| {uc8老虎机}| {UC8娱乐}| {uc8彩票}| {uc8}| {uc体育}| {UC体育}| {UC8娱乐城}| {uc8}| {UC体育}| {uc8官网}| {uc8老虎机}| {uc8}| {uc体育}| {uc8体育}| {UC体育}| {uc8官网}| {uc8老虎机}| {UC8娱乐}| {UC8娱乐城}|