作為一種新興數(shù)據(jù),密集匹配點(diǎn)云因具有真實(shí)、豐富的地物信息而被廣泛關(guān)注,并且隨著多視傾斜攝影測(cè)量技術(shù)的發(fā)展得到了越來(lái)越多的應(yīng)用。但是由于密集匹配點(diǎn)云具有粗糙、地物邊界模糊、數(shù)據(jù)冗余大等特點(diǎn),傳統(tǒng)激光掃描點(diǎn)云處理技術(shù)對(duì)其適應(yīng)性較差,研究適用于密集匹配點(diǎn)云數(shù)據(jù)的處理算法具有重要應(yīng)用價(jià)值。本文圍繞密集匹配點(diǎn)云的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、高程精度評(píng)價(jià)、濾波、建筑物提取等問(wèn)題開(kāi)展研究,完成的主要工作與創(chuàng)新點(diǎn)如下:1.闡述了論文的研究背景以及研究意義,總結(jié)了點(diǎn)云處理算法的研究現(xiàn)狀以及傾斜攝影測(cè)量技術(shù)的發(fā)展歷程,詳細(xì)分析了密集匹配點(diǎn)云與傳統(tǒng)激光掃描點(diǎn)云的特點(diǎn)。2.設(shè)計(jì)了一種無(wú)地面控制點(diǎn)條件下,以激光掃描點(diǎn)云為參考數(shù)據(jù)的密集匹配點(diǎn)云高程精度評(píng)價(jià)算法。首先通過(guò)基于點(diǎn)的區(qū)域生長(zhǎng)分割激光掃描點(diǎn)云,提取具有穩(wěn)定位置、幾何結(jié)構(gòu)的屋頂面,然后構(gòu)建平面方程,計(jì)算密集匹配點(diǎn)云的高程擬合值,最后統(tǒng)計(jì)最小平面單元的高程殘差平均值和均方根誤差。實(shí)驗(yàn)表明,高程殘差平均值和均方根誤差對(duì)點(diǎn)云高程偏差和垂直方向噪聲情況具有指示意義。3.針對(duì)復(fù)雜城市場(chǎng)景,提出了一種改進(jìn)的深度圖像區(qū)域生長(zhǎng)分割和基于鄰域語(yǔ)義信息合并地面點(diǎn)的濾波算法。首先根據(jù)密集匹配... 

【文章來(lái)源】：戰(zhàn)略支援部隊(duì)信息工程大學(xué)河南省

【文章頁(yè)數(shù)】：86 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

國(guó)外傾斜相機(jī)

(a) SWDC-5 相機(jī)外觀及鏡頭 (b) AMC580 相機(jī)外觀及鏡頭(c) TOPDC-5 相機(jī) (d) 雙魚(yú)座相機(jī)外觀圖2.2 國(guó)產(chǎn)傾斜相機(jī)五鏡頭傾斜相機(jī)的工作原理是在每個(gè)相機(jī)曝光位置，從正視、前、后、左、右五個(gè)不同的角度同時(shí)拍攝地面目標(biāo)，如圖 2.3(a)。兩鏡頭相機(jī)采用懸停時(shí)對(duì)置搖擺拍攝的方式，如圖 2.3(b)，第一次曝光獲取左、后兩張側(cè)視影像，第二次相機(jī)旋轉(zhuǎn)并曝光獲取一到兩張垂直影像，第三次相機(jī)旋轉(zhuǎn)并曝光獲取前、后兩張影像，同樣可以獲取五個(gè)方向的影像。兩鏡頭的設(shè)計(jì)大大減輕了相機(jī)的重量，節(jié)省各項(xiàng)開(kāi)支的同時(shí)，還可以有效增加無(wú)人機(jī)續(xù)航時(shí)間。(a) 五鏡頭相機(jī)工作示意圖 (b) 兩鏡頭相機(jī)工作示意圖圖2.3 傾斜相機(jī)工作示意圖圖 2.4 是 2017 年 Leica 公司推出的首款混合型城市航空攝影系統(tǒng) CityMapper，將 8 千萬(wàn)像素中畫(huà)幅 RCD30 傾斜相機(jī)和 700kHz Hyperion 激光雷達(dá)集成到單個(gè)傳感器

圖2.4 Leica 公司的 CityMapper 混合型城市航空攝影系統(tǒng)斜攝影硬件設(shè)備的推陳出新，面向傾斜影像的數(shù)據(jù)處理軟件也相三維建模軟件，就不得不提到 Bently 公司的 ContextCapture 和 Asel Factory，兩者都是基于圖形運(yùn)算單元 GPU 的快速三維場(chǎng)景ture 是一套集合了歐洲高級(jí)攝影影像、計(jì)算機(jī)虛擬現(xiàn)實(shí)以及計(jì)算三維建模軟件，對(duì)影像數(shù)據(jù)源近乎于沒(méi)有任何限制，自動(dòng)化程度真實(shí)地物的形狀和紋理特征。Pixel Factory 的子模塊 Street Factor感器模型，自動(dòng)地處理來(lái)自于任何平臺(tái)和任何相機(jī)的大量影er 和俄羅斯的 Agisoft PhotoScan 憑借親民的價(jià)格優(yōu)勢(shì)具有較高的無(wú)人機(jī)傾斜影像的三維重建。三維建模軟件逼真的重建結(jié)果，很的質(zhì)量。針對(duì)傾斜影像密集匹配效果較好的軟件還有 SURE、MicM種多分辨率多視匹配算法，PMVS是一種基于物方面元的多視立匹配(Semi-Global Matching，SGM)策略的 SURE 和 PhotoScan 在出眾[55]。目前軟件方面仍然是國(guó)外一家獨(dú)大，國(guó)內(nèi)尚無(wú)高效完善案。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]深度圖像分割的城市區(qū)域傾斜影像密集匹配點(diǎn)云濾波算法[J]. 季虹良,戴晨光,張?chǎng)蔚?莫德林,仇多兵.  測(cè)繪科學(xué)技術(shù)學(xué)報(bào). 2017(05)
[2]基于多尺度虛擬格網(wǎng)的LiDAR點(diǎn)云數(shù)據(jù)濾波改進(jìn)方法[J]. 黃作維,劉峰,胡光偉.  光學(xué)學(xué)報(bào). 2017(08)
[3]融合點(diǎn)、對(duì)象、關(guān)鍵點(diǎn)等3種基元的點(diǎn)云濾波方法[J]. 林祥國(guó),張繼賢,寧曉剛,段敏燕,臧藝.  測(cè)繪學(xué)報(bào). 2016(11)
[4]基于植被指數(shù)限制分水嶺算法的機(jī)載激光點(diǎn)云建筑物提取[J]. 趙宗澤,張永軍.  光學(xué)學(xué)報(bào). 2016(10)
[5]融合航空影像和LIDAR點(diǎn)云的建筑物探測(cè)及輪廓提取[J]. 程效軍,程小龍,胡敏捷,郭王,張立朔.  中國(guó)激光. 2016(05)
[6]融合強(qiáng)閾值三角網(wǎng)與總體最小二乘曲面擬合濾波[J]. 劉志青,李鵬程,郭海濤,張保明,丁磊,趙傳,張旭光.  紅外與激光工程. 2016(04)
[7]集成傾斜航空攝影測(cè)量和地面移動(dòng)測(cè)量技術(shù)的城市環(huán)境監(jiān)測(cè)[J]. 李德仁,劉立坤,邵振峰.  武漢大學(xué)學(xué)報(bào)(信息科學(xué)版). 2015(04)
[8]融合形態(tài)學(xué)灰度重建與三角網(wǎng)分層加密的LiDAR點(diǎn)云濾波[J]. 吳軍,李偉,彭智勇,劉榮,唐敏.  武漢大學(xué)學(xué)報(bào)(信息科學(xué)版). 2014(11)
[9]地面LiDAR數(shù)據(jù)中建筑輪廓和角點(diǎn)提取[J]. 童禮華,程亮,李滿(mǎn)春,陳焱明,王亞飛,張?chǎng)?  中國(guó)圖象圖形學(xué)報(bào). 2013(07)
[10]多核處理器的機(jī)載激光雷達(dá)點(diǎn)云并行三角網(wǎng)漸進(jìn)加密濾波方法[J]. 亢曉琛,劉紀(jì)平,林祥國(guó).  測(cè)繪學(xué)報(bào). 2013(03)

碩士論文
[1]無(wú)人機(jī)影像匹配點(diǎn)云濾波處理與三維重建[D]. 秦川.西南交通大學(xué) 2015
[2]機(jī)載LiDAR點(diǎn)云數(shù)據(jù)濾波及輔助影像匹配技術(shù)研究[D]. 李鵬程.解放軍信息工程大學(xué) 2012
[3]機(jī)載LIDAR數(shù)據(jù)濾波及建筑物提取技術(shù)研究[D]. 張皓.解放軍信息工程大學(xué) 2009



本文編號(hào)：3367117