【摘要】：針對(duì)現(xiàn)今國(guó)土空間監(jiān)管人工值守效率低下的問(wèn)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(duì)象,提出了一套智能化的建設(shè)施工用地目標(biāo)識(shí)別與空間定位方法。該方法交叉運(yùn)用了深度學(xué)習(xí)領(lǐng)域的目標(biāo)檢測(cè)與識(shí)別模型、數(shù)字?jǐn)z影測(cè)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(biāo)的一體化識(shí)別和空間定位的相關(guān)理論方法進(jìn)行了分析,并在建筑工地進(jìn)行了高塔場(chǎng)景下的模擬實(shí)驗(yàn),不僅驗(yàn)證了地理目標(biāo)識(shí)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(jì)框架,最終取得了有價(jià)值的實(shí)驗(yàn)成果。本文的主要工作和研究?jī)?nèi)容如下:(1)建設(shè)施工用地目標(biāo)的界定及其準(zhǔn)確識(shí)別。本文對(duì)規(guī)模塔基監(jiān)控圖像中的工地特征進(jìn)行了歸納總結(jié),對(duì)建設(shè)施工用地對(duì)象的概念進(jìn)行了詳細(xì)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(biāo)識(shí)別模型的訓(xùn)練方法。通過(guò)多輪訓(xùn)練迭代,不斷的超參數(shù)調(diào)整獲得了有效的識(shí)別模型,該模型能夠在GPU支持的環(huán)境下快速、準(zhǔn)確地識(shí)別出建設(shè)施工用地目標(biāo)區(qū)域。(2)地理目標(biāo)區(qū)域的準(zhǔn)確空間定位。本文研究了高塔監(jiān)控下地理目標(biāo)區(qū)域的空間定位方法,以雙像解析攝影測(cè)量理論為基礎(chǔ),對(duì)經(jīng)過(guò)標(biāo)定的雙目攝像機(jī)及目標(biāo)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(guò)獲取雙目攝像機(jī)的立體像對(duì)及對(duì)應(yīng)的內(nèi)外方位參數(shù),運(yùn)用立體幾何之間的關(guān)系實(shí)現(xiàn)了目標(biāo)區(qū)域的準(zhǔn)確空間定位。(3)地理目標(biāo)識(shí)別與空間定位組合模型(YOLO-SITCOL)的構(gòu)建與實(shí)現(xiàn)。本文借助雙目攝像機(jī)的雙目?jī)?yōu)勢(shì):左目用于地理目標(biāo)的識(shí)別,右目用于與左目中同一目標(biāo)的立體匹配,雙目用于地理目標(biāo)的空間定位,研究并實(shí)現(xiàn)了地理目標(biāo)識(shí)別模型YOLO與空間定位模型SITCOL的集成,實(shí)現(xiàn)了地理目標(biāo)的識(shí)別與空間定位過(guò)程的一體化。(4)針對(duì)地理目標(biāo)識(shí)別與空間定位組合模型的有效性進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。本文以挖掘機(jī)為目標(biāo)進(jìn)行組合模型識(shí)別與空間定位的模擬實(shí)驗(yàn),通過(guò)預(yù)先標(biāo)定好的雙目攝像機(jī)模擬高塔拍攝場(chǎng)景,對(duì)挖掘機(jī)目標(biāo)進(jìn)行一體化識(shí)別與空間定位。最終在自定義坐標(biāo)系下通過(guò)本文集成的組合模型獲得挖掘機(jī)目標(biāo)的計(jì)算坐標(biāo)值,并與測(cè)量真實(shí)值進(jìn)行比較,通過(guò)誤差分析驗(yàn)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(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類(lèi)號(hào)】：TU98;TP391.41
【圖文】：

在鐵塔上安裝高清攝像機(jī)，通過(guò)實(shí)時(shí)調(diào)取監(jiān)控?cái)z像機(jī)畫(huà)面對(duì)環(huán)繞鐵塔２－３公里范圍內(nèi)逡逑的國(guó)土空間資源進(jìn)行全方位、全時(shí)段監(jiān)控；然而通過(guò)監(jiān)控?cái)z像機(jī)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(shí)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(lèi)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?yàn)槲磥?lái)國(guó)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(guó)內(nèi)外嘗試將深度學(xué)習(xí)領(lǐng)域目標(biāo)檢測(cè)與識(shí)別模型應(yīng)用于地理目標(biāo)的識(shí)別，并且己逡逑經(jīng)取得了一定的成果。但現(xiàn)有文獻(xiàn)中的研宄對(duì)象多是簡(jiǎn)單目標(biāo)、街景圖片或是高分遙逡逑感影像（圖１－２邋（ａ）），此類(lèi)像片或是由高清數(shù)碼相機(jī)拍攝，畫(huà)面較為純凈；或是由俯逡逑視視角拍攝，紋理相對(duì)清晰；亦或是水平視角拍攝，視野范圍較小，背景相對(duì)簡(jiǎn)單。逡逑而高塔拍攝的國(guó)土監(jiān)控圖像中，存在不同地理目標(biāo)（圖１－２邋（ｂ）），如建設(shè)施工用地目逡逑標(biāo)、住宅用地目標(biāo)、農(nóng)用地目標(biāo)、未利用地目標(biāo)等，這些不同的目標(biāo)存在于同一張像逡逑片的不同位置上，特征提取時(shí)各目標(biāo)之間會(huì)有一定的影響。因此，要實(shí)現(xiàn)國(guó)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(biāo)的識(shí)別問(wèn)題。逡逑ＩｌｉｌＨ逡逑（ａ）邐（ｂ）逡逑圖１－２現(xiàn)有研宄對(duì)象（ａ）和本文研宄對(duì)象（ｂ）逡逑（２邋）將塔基監(jiān)控圖像中的地理目標(biāo)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晃侍狻９諭庠誑占潿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�；同�

本文編號(hào)：2794767