检索结果-内蒙古大学图书馆

作者：程门门桂林电子科技大学

学位级别：硕士

影像三维重建是解决数字城市逼真再现问题的一种有效方法，长期以来受到摄影测量、GIS以及计算机视觉等领域的关注，但受制于影像自身信息完整性以及目标场景的复杂性，现有方法在重建效率、自动化程度以及视觉质量等方面仍面临巨大的... 详细信息

影像三维重建是解决数字城市逼真再现问题的一种有效方法，长期以来受到摄影测量、GIS以及计算机视觉等领域的关注，但受制于影像自身信息完整性以及目标场景的复杂性，现有方法在重建效率、自动化程度以及视觉质量等方面仍面临巨大的挑战，是目前研究的热点、难点。近年来，融合传统航空摄影、数字采集以及计算机多视觉技术的机载倾斜摄影发展与应用引起了国际社会的普遍关注。较之传统垂直航空影像，多视角倾斜影像不仅能给予用户更直观、真实的体验，其完整、高冗余的城市空间信息呈现为城市建筑物纹理采集、提高匹配质量提供了潜在保证。有鉴于此，本文以多视角倾斜航空影像为数据源，开展城市真三维可视化研究，主要工作如下：　　①基于倾斜影像的城区三维“点云”高质量生成。对SGM算法进行改进以匹配生成五方向倾斜像对密集视差图，利用摄影测量空间前方交会计算匹配点对应的三维点坐标;根据共线方程将四个倾斜方向的“点云”依次投影至垂直影像，基于透视投影分析对倾斜点云进行分类，分离出与垂直点云无重叠的倾斜点云，并将其融合至垂直点云，获得空间信息完整的高质量点云;利用影像彩色信息对点云进行渲染，实现“点云”级别的城市真三维可视化。　　②基于像平面构网与多视融合的城市数字表面模型UDSM（ Urban Digital Surface Model）生成。首先对同区域五个方向的影像点云分别进行像平面构网，再对垂直网模型进行“坏”三角分类标记与“无效”区域分块，将“无效”区域轮廓投影至四个倾斜影像上，然后通过裁剪算法提取轮廓投影区域中对应的局部倾斜网模型，最后将裁剪出的模型缝合至垂直网中，构成大范围、统一的城市数字模型，并利用影像彩色信息进行渲染，实现“模型”级别的城市真三维可视化。　　③基于OpenGL构建三维可视化框架，分别对点云、UDSM进行三维渲染、浏览及视点观察、比较，验证两种可视化方法的有效性。

关键词：倾斜摄影测量半全局匹配影像三维重建数字城市逼真再现维可视化

来源：评论

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融合SIFT与SGM的倾斜航空影像密集匹配

引用

遥感学报 2015年第3期19卷 431-442页

作者：吴军姚泽鑫程门门桂林电子科技大学电子工程与自动化学院广西壮族自治区桂林541004

针对倾斜航空摄影特点与匹配处理要求,提出了融合尺度不变特征转换SIFT与半全局匹配SGM的倾斜影像密集匹配方法,包括两个阶段:(1)引入局部二阶矩变换的SIFT倾斜影像稀疏匹配。利用与二阶矩特征值有关的Hessian-Gabor算子提取影像初始特... 详细信息

针对倾斜航空摄影特点与匹配处理要求,提出了融合尺度不变特征转换SIFT与半全局匹配SGM的倾斜影像密集匹配方法,包括两个阶段:(1)引入局部二阶矩变换的SIFT倾斜影像稀疏匹配。利用与二阶矩特征值有关的Hessian-Gabor算子提取影像初始特征,通过窗口二阶矩变换及椭圆归一化处理去除特征邻域的仿射变化,使得改进SIFT的特征描述符仿射不变性大大增强,满足宽基线倾斜像对稳健匹配要求的同时并能获得较多的匹配特征作为后续SGM优化计算的路径约束条件;(2)路径受限优化下的SGM倾斜影像密集匹配。以倾斜影像SIFT成功匹配像素的互信息为约束,对SGM的动态规划路径进行分段纠正,减小错误匹配代价的传播并加速最优路径搜索过程;以匹配像素的离散视差信息为基础,基于TPS变换生成良好初始视差图,以提高SGM互信息计算的可靠性并提高计算效率;对理想水平像对下的摄影测量水平核线重排过程进行扩展,整体旋转摄影基线以消除分量BX,BY的影响并建立虚拟"水平"像空间辅助坐标系,从而利用相对定向参数生成沿扫描线方向的"水平"核线影像以满足SGM应用要求。倾斜影像密集匹配试验结果证明了算法的有效性,可为后续摄影测量DSM自动生成或3维快速重建工作提供可靠、逐像素的密集匹配点。

关键词：密集匹配倾斜摄影测量 SGM SIFT

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“针孔”模拟成像下的单航空影像与LiDAR点云配准

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遥感学报 2016年第1期20卷 80-93页

作者：吴军饶云胡彦君程门门彭智勇桂林电子科技大学电子工程与自动化学院广西桂林541004 广西高校光电信息处理重点实验室广西桂林541004 广西自动检测技术与仪器重点实验室广西桂林541004

以摄影测量共线方程为严格配准模型,提出了一种引入针孔成像模拟过程的单张航空影像LiDAR点云配准迭代方法,共分为3个阶段:第一,利用航空影像内参数及初始外方位元素对LiDAR点云针孔模拟成像,生成与航空影像空间分辨率、几何形变相接近... 详细信息

以摄影测量共线方程为严格配准模型,提出了一种引入针孔成像模拟过程的单张航空影像LiDAR点云配准迭代方法,共分为3个阶段:第一,利用航空影像内参数及初始外方位元素对LiDAR点云针孔模拟成像,生成与航空影像空间分辨率、几何形变相接近且具有相同幅面大小的透视影像-LiDAR深度影像;第二,以梯度互信息作为影像相似性测度依据,实施影像金字塔、分块处理策略实现LiDAR深度影像与航空影像几何变换参数快速估计,进而依据估计参数及LiDAR深度影像、激光脚点投影关系建立LiDAR点云航空影像概略相关;第三,以LiDAR点云影像概略相关下的近似同名像点为观测值,以像点梯度互信息为权重,实施摄影测量空间后方交会计算获得优化的影像外方位元素,生成新的LiDAR深度影像并重复上述过程,直至满足给定的迭代计算条件,实现单张航空影像与LiDAR点云数据的自动空间配准。实验表明,本文方法配准精度达亚像素级且自动化程度高。

关键词：影像地理配准 LiDAR 针孔成像模拟梯度互信息

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倾斜航空影像的城区DSM生成

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中国图象图形学报 2015年第6期20卷 845-856页

作者：吴军程门门姚泽鑫彭智勇李俊马峻桂林电子科技大学电子工程与自动化学院桂林541004

目的以五方向倾斜航空影像为数据源开展城市数字表面模型(UDSM)半全局匹配(SGM)生成研究。方法主要包括两方面:1)路径受限的SGM金字塔匹配。以数量众多、分布均匀的倾斜影像空中三角测量连接点为约束对SGM匹配代价路径进行分段"纠... 详细信息

目的以五方向倾斜航空影像为数据源开展城市数字表面模型(UDSM)半全局匹配(SGM)生成研究。方法主要包括两方面:1)路径受限的SGM金字塔匹配。以数量众多、分布均匀的倾斜影像空中三角测量连接点为约束对SGM匹配代价路径进行分段"纠正",以连接点薄板样条变换(TPS)生成的良好初始视差为基础实施金字塔匹配,提高SGM可靠性并实现路径搜索加速;2)基于遮挡分析的UDSM多视融合。以倾斜影像垂直视图UDSM为主体,将其他视图UDSM投影到垂直视图进行遮挡判断并根据其投影坐标分成3部分:遮挡点集、与垂直UDSM重叠的冗余点集、与垂直UDSM无重叠的非冗余点集,其中经过有效范围剔除的遮挡点集和非冗余点集将用于弥补垂直UDSM在立面或地面局部遮挡区域缺失的空间信息。结果针对某城市局部区域的UDSM生成实验显示,对存在透视失真、遮挡及不同基线条件的五方向倾斜航空像对,本文方法匹配生成的各像对UDSM质量均比传统SGM算法表现出色,融合后的UDSM点云分布更均匀、空间信息更完整,明显优于传统UDSM。结论以空中三角测量可靠连接点为路径约束并采用具有增大"拉入"范围能力的金字塔匹配策略,较好地解决了SGM因倾斜影像透视失真严重,视差搜索范围大而导致的匹配代价函数局部最优,错误匹配沿代价路径向后传播以及实时存储、计算开销大等应用问题,保障了倾斜影像的高质量密集匹配并明显提升计算效率;以垂直视图为主体的UDSM多视融合遮挡分析,充分考虑了同一目标区域多视UDSM空间信息既互补又存在高度冗余的特点,在有效去除冗余点云的同时,利用4个不同视图方向的UDSM来弥补垂直UDSM在立面以及局部地面、建筑物屋顶面空间信息的不足,为后续城市"真"正射影像制作及3维城市建模奠定了基础。

关键词： DSM(digital surface model) 倾斜摄影测量密集匹配 SGM(simi—globel matching)

来源：评论

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