地面影像三维重建技术研究
文献类型：学位论文
| 作者 | 池梦群 |
| 答辩日期 | 2015 |
| 文献子类 | 硕士 |
| 授予单位 | 中国科学院大学 |
| 授予地点 | 北京 |
| 导师 | 陈曦 |
| 关键词 | 地面近景影像 相机检校 拍摄方案 影像匹配 |
| 学位专业 | 测绘工程 |
| 英文摘要 | 城市三维重建方法的研究和应用已经比较广泛，早期建模的AutoCAD、3dMax等软件根据场景进行模仿构建，这些类似的软件在城市大范围三维重建中效率低下，效果不真实。利用无人机技术搭载摄影相机、激光扫描仪等传感器得到的数据获取效率高，并且可根据不同分辨率的影像可以达到不同的细节水平，广泛用于大范围城市三维模型的快速重建，但是仍然存在精度与遮挡问题。近景摄影测量也是三维重建的重要途径，与单纯利用无人机航拍下视影像及倾斜影像进行建模相比，在城市三维重建中引入地面近景摄影影像，可以提高模型的精度。首先，由于其拍摄是在近地面进行街景影像采集，采集距离近，分辨率高，信息丰富。其次，地面近景采集的影像光轴方向与航拍的摄影光轴之间的夹角大于90°，甚至接近180°，弥补了航拍影像拍摄方向的局限性，使得地物角度信息更丰富，为构建完美的真三维模型提供了可能性。 地面影像应用于三维建模首先要解决数据的获取与融合问题，基于此本文对地面近景影像的获取与处理技术展开研究，主要研究成果如下： （1）完成实验所用相机的检校及效果分析。论文设计了检校影像拍摄方法，获取了检校影像；基于检校影像对实验用数码相机进行检校，得到其畸变参数，检验结果中误差达到0.0018mm以下，精度较高；为验证检校结果稳定性研究提出了两种验证方法进行实验验证，结果表明相机检校成功。 （2）完成影像拍摄方案的设计。本论文根据测区的状况及成图要求对航拍影像采集方案和地面近景影像的采集方案进行设计。航拍影像采集方案主要包括飞行区域确定、航线设计、重叠度确定等；地面近景影像的采集方案主要设计以下几种方法：平行多基线正直摄影、平行多基线密集正直摄影、旋转多基线交向摄影、回转多基线正直摄影；还设计了基于旋翼飞行器的垂直方向摄影方案。 （3）完成地面拍摄方案的可行性验证与评价。为验证本文的地面影像采集方案的可行性，首先对地面影像进行影像空三加密与建模，并设计了相对定向评价方式，对其模型精度进行评价与验证。实验结果的数据表明几种摄影方案的模型精度都在8cm以下，总结几种方法的误差大小得出，基于控制点的平行多基线正直摄影方式为最优地面摄影方案。 （4）进行了航拍影像与地面影像联合解算实验。本论文通过影像匹配与点云匹配两种方式来进行实验。对SURF-RANSAC算法进行讨论并设计得到了影像匹配程序，基于此程序进行多组影像匹配实验，实验表明，同源数据匹配效果良好，航拍影像和地面影像这两种异源数据由于拍摄视角与图幅差距匹配效果不明显，不同分辨率影像匹配效果良好；基于点云匹配算法通过多次实验与设计对两个数据源生成的点云数据进行匹配实验，最终得到二者的联合后的点云数据，为后续进一步工作提供参考意义。 |
| 学科主题 | 测绘工程 |
| 语种 | 中文 |
| 源URL | [http://ir.xjlas.org/handle/365004/14641]  |
| 专题 | 新疆生态与地理研究所_研究系统_荒漠环境研究室 |
| 作者单位 | 中科院新疆生态与地理研究所 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 池梦群. 地面影像三维重建技术研究[D]. 北京. 中国科学院大学. 2015. |
入库方式： OAI收割
来源：新疆生态与地理研究所
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