發(fā)布時間：2020-08-23 12:30

【摘要】：隨著無人機攝影測量技術的日益成熟,基于傾斜攝影測量構(gòu)建三維模型的作業(yè)方式正在智慧城市等領域發(fā)揮巨大的作用。傾斜攝影測量采用多相機系統(tǒng)拍攝,可以同時獲取地物多個角度的影像,獲取地物側(cè)面精細紋理信息。使用攝影測量軟件處理獲取的多角度影像最終可生成帶有真實紋理信息的實景三維模型,在國民經(jīng)濟各領域獲得廣泛應用。但隨之而來的問題是,基于傾斜攝影技術構(gòu)建三維模型現(xiàn)今尚無法精確評價其精度,原因在于傾斜攝影構(gòu)建的三維模型和傳統(tǒng)三維模型的形成方法不同。傳統(tǒng)三維模型采用人工構(gòu)建模式,在地形圖等資料輔助下逐層建模,通過測量其內(nèi)部參數(shù)等方法可精確測定其精度。而基于傾斜攝影的建模方法由于其數(shù)據(jù)形式的特殊性導致模型數(shù)據(jù)無法選中,不能精確評定其內(nèi)部精度。因此選擇在實地測量控制點坐標與模型量測值進行精度分析的方法實現(xiàn)三維模型精度評價。本文以四川省國土資源廳“國產(chǎn)衛(wèi)星數(shù)據(jù)在土地利用監(jiān)測與現(xiàn)狀變更中的遙感產(chǎn)品驗證與推廣研究”項目為技術支撐,以成都理工大學主校區(qū)部分區(qū)域為研究區(qū),首先基于無人機傾斜攝影測量技術獲取了多視影像,其次深入分析了無人機傾斜攝影測量建模的關鍵技術和算法,然后詳細研究和闡述了影像控制點的布設和采集方法,最后使用傾斜攝影測量處理軟件Smart3D解算研究區(qū)多視影像,最終構(gòu)建了三維模型。同時通過在實地測量控制點坐標數(shù)據(jù)和相關建筑物參數(shù)信息,與模型實際量測值進行了精度分析,取得了一定的成果。本文主要研究內(nèi)容及取得的成果如下:(1)較系統(tǒng)、深入地分析了目前傾斜攝影測量的關鍵技術,包括影像匹配、空中三角測量、多視影像密集匹配、TIN網(wǎng)構(gòu)建、紋理映射等,選擇Smart3D作為本文傾斜攝影測量建模軟件。(2)分析了目前基于無人機傾斜攝影測量建模軟件采用的各種算法,包括SIFT特征提取及匹配算法、運動恢復結(jié)構(gòu)算法、多視圖聚簇算法、基于面片的密集匹配算法等。(3)主要研究成果:以成都理工大學主校區(qū)部分區(qū)域為研究區(qū),利用便攜式無人機傾斜攝影測量系統(tǒng)成功獲取了研究區(qū)高分辨率多視影像;采用傾斜攝影測量技術獲取了校區(qū)部分地物實景三維模型;并在野外實際測量了控制點坐標數(shù)據(jù)、建筑物相關參數(shù)等,通過相關公式計算出三維模型的各項中誤差,結(jié)果證明本文生成的三維模型達到相關規(guī)范標準。
【學位授予單位】：成都理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：TB86
【圖文】：

影像匹配影像匹配，即同名像點提取及匹配，通過對同一地物在不同影像上的匹確的地物像點坐標（鄧琴，2015）。影像匹配是生成數(shù)字表面模型和三基礎，其精確度直接影響后續(xù)進程，影響最終成果質(zhì)量。傾斜攝影與傳影相比，具有多角度獲取影像、影像冗余信息豐富的優(yōu)勢，可在多視影冗余信息修正錯誤匹配，并可補充拍攝盲區(qū)的地物特征（孔振 等，2多視影像中由于傾斜影像的存在，不能沿用傳統(tǒng)單匹配基元，須采用多保證影像匹配精度。影像匹配包括基于特征的匹配、基于灰度的匹配的匹配、基于變換域的匹配等，由于基于特征的影像匹配具有適應力度較高的特點，因此當前較多傾斜攝影測量軟件均采用此方式進行影像。高斯金字塔影像匹配是當前主流的影像匹配策略，其匹配提取精度-1 為高斯金字塔影像匹配過程。

多視影像聯(lián)合平差多視影像聯(lián)合平差是為解決傾斜攝影中多角度獲取影像提出的平差方像聯(lián)合平差基于多視圖幾何原理，結(jié)合飛行平臺上獲取的 POS 外方位通過金字塔匹配方法獲取多視影像精確外方位元素，再以特征匹配算法特征匹配結(jié)果，然后建立包括控制點、POS 數(shù)據(jù)在內(nèi)的誤差方程，聯(lián)合證平差精度（朱慶 等，2012）�？紤]到傾斜影像中的地物變形和遮擋影像聯(lián)合平差可通過多匹配基元的冗余信息對這些問題進行修正。多視平差的重點即為空中三角測量。空中三角測量是根據(jù)少量的已知地面控，依照一定的數(shù)學模型解算出待定點坐標的處理過程（王佩軍 等，2法、獨立模型法、光束法是空中三角測量常用的平差模型，但在實際生由于光束法平差模型理論較嚴密，加密精度較高，因此更多使用光束法三角測量平差模型（姜麗麗 等，2015）�？罩腥菧y量過程完成后，有地物紋理信息的自動連接點。圖 2-2 為光束法空中三角測量示意圖

第 2 章 傾斜攝影測量關鍵技術概述建立多個攝影基線，分別對連接點完成匹配獲取“精確解”，如圖 2-3（b）所示。由于多視影像密集匹配最大限度減少了信息盲區(qū)，有利于解決影像匹配中的地物遮擋問題（杜靖，2017）。但在匹配過程中難免出現(xiàn)匹配誤差較大的粗差點，因此需由軟件自動濾除不符合誤差范圍的密集點。

【參考文獻】

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本文編號：2801528