自動空三點特征高精度影像匹配研究
本文關鍵詞: 影像匹配 自動空三 高精度匹配 最小二乘匹配 光束法平差 出處:《西安科技大學》2017年碩士論文 論文類型:學位論文
【摘要】:數(shù)字攝影測量技術的不斷發(fā)展,已經(jīng)日益成為獲取和更新國家基礎地理信息數(shù)據(jù)的一種重要手段,為測制和更新國家地理信息數(shù)據(jù),提供豐富的信息來源。同時,數(shù)字攝影測量技術在國民基礎經(jīng)濟建設中起著重要的作用,被廣泛應用于土地資源的調查研究、自然災害監(jiān)測、城市規(guī)劃、數(shù)字城市建設等領域。影像匹配技術一直是數(shù)字攝影測量的關鍵技術,是數(shù)字攝影測量和計算機視覺領域共同研究的核心內容。影像匹配技術在攝影測量、計算機視覺、城市三維建模以及軍事應用等多個領域都有著廣闊的應用前景。在數(shù)字攝影測量領域中,影像匹配技術是自動空中三角測量的基礎,是空間數(shù)據(jù)產(chǎn)品生產(chǎn)的基礎,也是建筑物等人工地物目標三維重建的基礎。現(xiàn)階段影像匹配的研究算法也越來越多,對匹配精度要求也越來越高,針對航空影像的自動空三,影像匹配的高質量與高精度要求顯得尤為重要。航空影像采集不可避免的會受到自然場景以及天氣變化的影響,因此,部分特征點匹配算法會產(chǎn)生誤匹配點,影響匹配質量,降低匹配精度,最終導致空三精度的降低。本文對航空影像自動空三中的點特征高精度匹配問題進行了研究和探討,重點圍繞常規(guī)影像以及傾斜影像的高精度匹配這兩個主要方面進行了算法研究和論證實驗。針對常規(guī)影像高精度匹配的問題,本文提出了一種基于高程平面約束的物方匹配方法,該方法基于高程平面約束匹配,在匹配過程中引入像點偏移量來搜索匹配,同時像點偏移量也可為最小二乘匹配提供可靠穩(wěn)定的初值;針對傾斜影像的高精度匹配問題,本文結合物方面元匹配方法的特點提出了一種適應于傾斜影像高精度匹配的物方面元匹配方法,該方法通過計算物方平面與像平面之間的H矩陣,將像方信息由H矩陣變換到物方平面上并結合最小二乘匹配進行高精度匹配計算。實驗中,為了更好的驗證本文算法的正確性,針對常規(guī)影像的高精度匹配,本文分別設計了共線條件約束的多片最小二乘匹配算法,鉛垂線軌跡法(VLL法)與本文算法的對比實驗,最終實驗表明,本文算法相比其他算法在匹配結果以及光束法平差結果方面都具有優(yōu)勢。同樣針對傾斜影像的高精度匹配,本文也設計了對比實驗,結果表明,本文提出的基于物方面元的傾斜影像高精度匹配方法改善了匹配結果,提高了光束法平差的精度。
[Abstract]:With the continuous development of digital photogrammetry technology, it has become an important means to obtain and update national basic geographic information data, for measuring and updating national geographic information data. At the same time, digital photogrammetry technology plays an important role in the national basic economic construction, and is widely used in the investigation and research of land resources, natural disaster monitoring, urban planning. Image matching is the key technology of digital photogrammetry and the core of the research in the field of digital photogrammetry and computer vision. Image matching technology is used in photogrammetry. In the field of digital photogrammetry, image matching is the basis of automatic aerial triangulation. It is the basis of the production of spatial data products, and also the basis of 3D reconstruction of objects on buildings and other human sites. At present, there are more and more algorithms for image matching, and the accuracy of image matching is becoming more and more high. The requirement of high quality and high precision of image matching is very important for the automatic space 3 of aerial image. The acquisition of aerial image will inevitably be affected by natural scene and weather change. The partial feature point matching algorithm will produce mismatch points, which will affect the matching quality and reduce the matching accuracy. Finally, the accuracy of space three is reduced. This paper studies and discusses the problem of high accuracy matching of point feature in automatic space three of aerial image. Focusing on the conventional image and the tilt image of high-precision matching these two main aspects of the algorithm research and demonstration experiment, aiming at the conventional image high-precision matching problem. In this paper, a method of object square matching based on height plane constraints is proposed. This method is based on height plane constraint matching. In the process of matching, image offset is introduced to search for matching. At the same time, the image offset can also provide a reliable and stable initial value for least square matching. Aiming at the problem of high precision matching of inclined images, this paper presents a new method of object aspect element matching, which is suitable for high precision matching of tilted images according to the characteristics of object aspect element matching method. By calculating the H matrix between the object square plane and the image plane, the image square information is transformed from the H matrix to the object square plane and the high-precision matching calculation is carried out by combining the least square matching. In order to better verify the correctness of this algorithm, aiming at the high precision matching of conventional images, this paper designs a collinear conditional constraint multi-slice least squares matching algorithm. The comparison experiment between the method of lead vertical trace and the algorithm of this paper shows that. Compared with other algorithms, this algorithm has advantages in matching results and beam adjustment results. For the high-precision matching of tilted images, a comparative experiment is also designed in this paper, and the results show that. In this paper, the high precision matching method based on the object aspect element is proposed to improve the matching result and the accuracy of the beam method adjustment.
【學位授予單位】:西安科技大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2017
【分類號】:P231
【參考文獻】
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,本文編號:1444569
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