發(fā)布時間：2020-08-15 22:44

【摘要】：針對現(xiàn)今國土空間監(jiān)管人工值守效率低下的問題,本文在現(xiàn)有塔基監(jiān)控設(shè)備監(jiān)管的基礎(chǔ)上,以建設(shè)施工用地為主要研究對象,提出了一套智能化的建設(shè)施工用地目標識別與空間定位方法。該方法交叉運用了深度學(xué)習(xí)領(lǐng)域的目標檢測與識別模型、數(shù)字攝影測量領(lǐng)域的立體匹配和三維空間定位模型,主要圍繞監(jiān)控圖像中建設(shè)施工用地目標的一體化識別和空間定位的相關(guān)理論方法進行了分析,并在建筑工地進行了高塔場景下的模擬實驗,不僅驗證了地理目標識別模型與空間定位模型集成的有效性,而且明確了模型集成的硬件設(shè)計框架,最終取得了有價值的實驗成果。本文的主要工作和研究內(nèi)容如下:(1)建設(shè)施工用地目標的界定及其準確識別。本文對規(guī)模塔基監(jiān)控圖像中的工地特征進行了歸納總結(jié),對建設(shè)施工用地對象的概念進行了詳細界定。以YOLO(You Only Look Once)模型為基礎(chǔ)總結(jié)出建設(shè)施工用地目標識別模型的訓(xùn)練方法。通過多輪訓(xùn)練迭代,不斷的超參數(shù)調(diào)整獲得了有效的識別模型,該模型能夠在GPU支持的環(huán)境下快速、準確地識別出建設(shè)施工用地目標區(qū)域。(2)地理目標區(qū)域的準確空間定位。本文研究了高塔監(jiān)控下地理目標區(qū)域的空間定位方法,以雙像解析攝影測量理論為基礎(chǔ),對經(jīng)過標定的雙目攝像機及目標地物構(gòu)建 了三維空間定位模型 SITCOL(Space Intersection of Two Cameras and One Location),通過獲取雙目攝像機的立體像對及對應(yīng)的內(nèi)外方位參數(shù),運用立體幾何之間的關(guān)系實現(xiàn)了目標區(qū)域的準確空間定位。(3)地理目標識別與空間定位組合模型(YOLO-SITCOL)的構(gòu)建與實現(xiàn)。本文借助雙目攝像機的雙目優(yōu)勢:左目用于地理目標的識別,右目用于與左目中同一目標的立體匹配,雙目用于地理目標的空間定位,研究并實現(xiàn)了地理目標識別模型YOLO與空間定位模型SITCOL的集成,實現(xiàn)了地理目標的識別與空間定位過程的一體化。(4)針對地理目標識別與空間定位組合模型的有效性進行實驗驗證。本文以挖掘機為目標進行組合模型識別與空間定位的模擬實驗,通過預(yù)先標定好的雙目攝像機模擬高塔拍攝場景,對挖掘機目標進行一體化識別與空間定位。最終在自定義坐標系下通過本文集成的組合模型獲得挖掘機目標的計算坐標值,并與測量真實值進行比較,通過誤差分析驗證了本文方法的有效性。
【學(xué)位授予單位】：南京師范大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：TU98;TP391.41
【圖文】：

在鐵塔上安裝高清攝像機，通過實時調(diào)取監(jiān)控攝像機畫面對環(huán)繞鐵塔２－３公里范圍內(nèi)逡逑的國土空間資源進行全方位、全時段監(jiān)控；然而通過監(jiān)控攝像機查找違法用地至今仍逡逑沿用傳統(tǒng)的人工監(jiān)控方式（圖１－１），還未能實現(xiàn)智能化監(jiān)管。因此，本文基于現(xiàn)有監(jiān)逡逑管設(shè)備和監(jiān)管方式，結(jié)合土地利用各類規(guī)劃、新型的互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和方法，總結(jié)出一套逡逑較為可行的，且能夠為未來國土資源的智能化監(jiān)管做出重要參考的方法。逡逑１逡逑

國內(nèi)外嘗試將深度學(xué)習(xí)領(lǐng)域目標檢測與識別模型應(yīng)用于地理目標的識別，并且己逡逑經(jīng)取得了一定的成果。但現(xiàn)有文獻中的研宄對象多是簡單目標、街景圖片或是高分遙逡逑感影像（圖１－２邋（ａ）），此類像片或是由高清數(shù)碼相機拍攝，畫面較為純凈；或是由俯逡逑視視角拍攝，紋理相對清晰；亦或是水平視角拍攝，視野范圍較小，背景相對簡單。逡逑而高塔拍攝的國土監(jiān)控圖像中，存在不同地理目標（圖１－２邋（ｂ）），如建設(shè)施工用地目逡逑標、住宅用地目標、農(nóng)用地目標、未利用地目標等，這些不同的目標存在于同一張像逡逑片的不同位置上，特征提取時各目標之間會有一定的影響。因此，要實現(xiàn)國土智能監(jiān)逡逑管，首先需要解決塔基監(jiān)控圖像中特定地理目標的識別問題。逡逑ＩｌｉｌＨ逡逑（ａ）邐（ｂ）逡逑圖１－２現(xiàn)有研宄對象（ａ）和本文研宄對象（ｂ）逡逑（２邋）將塔基監(jiān)控圖像中的地理目標映射至地理空間中的研[偵形賜晟棋義纖孀偶囁厴璞傅牟歡戲⒄�，空紳螇碾y芯恐鴆街鋁τ誚餼鲆約囁厥悠禱蟯枷裼脲義希牽桑酉嘟岷系奶囟ǖ乩砟勘甑募觳庥肟占潿ㄎ晃侍�。国闹I庠誑占潿ㄎ壞南喙匱芯恐�，辶x顯擻盟苛⑻迨泳蹌Ｐ痛蠖嗍迪值氖淺鞘心誆康ヒ壞乩砟勘甑畝ㄎ唬煌

本文編號：2794767