本文選題：傾斜影像 + 最優(yōu)紋理選取　； 參考：《桂林理工大學(xué)》2017年碩士論文

【摘要】：隨著城市數(shù)字化的不斷發(fā)展,構(gòu)建城市三維模型已成為攝影測量、計算機(jī)視覺等領(lǐng)域的研究熱點之一。近年來,無人機(jī)傾斜攝影這一高新技術(shù)的出現(xiàn),為三維建模提供了很好的數(shù)據(jù)來源,無人機(jī)傾斜攝影技術(shù)不同于傳統(tǒng)的垂直攝影技術(shù),它將垂直攝影與傾斜攝影兩者相結(jié)合,多視角的獲取地物信息,不僅在數(shù)據(jù)采集方面減少了野外工作量,而且在紋理信息方面增大了墻面紋理的采集量。在城市建筑物三維模型的重建過程中,紋理作為構(gòu)建真實感三維模型的重要組成部分,紋理質(zhì)量的好壞直接影響了模型的效果,故在紋理映射過程中,最優(yōu)紋理的選取至關(guān)重要,如何選取高質(zhì)量、高真實感的紋理成為了研究重點。因此,本文針對目前國內(nèi)外三維重建紋理映射的研究現(xiàn)狀,對基于無人機(jī)傾斜影像的城市三維模型紋理映射進(jìn)行了研究,提出了一個選取最優(yōu)紋理的算法,該算法通過構(gòu)建紋理最優(yōu)化模型來選取最優(yōu)紋理,不僅提高了建模的速度,而且加強(qiáng)了紋理的真實感,具有重大的研究價值。本文提出的基于傾斜攝影的紋理優(yōu)化及城市三維紋理映射主要工作有以下幾個方面:首先,對無人機(jī)傾斜攝影系統(tǒng)中的多旋翼無人機(jī)與傾斜攝影相機(jī)進(jìn)行了深入研究,重點分析了傾斜攝影的成像方式,并闡述了選擇傾斜影像作為紋理源的優(yōu)勢,從而論述了選取最優(yōu)紋理的必要性。其次,闡述了建筑物最優(yōu)紋理選取的方法,主要將紋理分為頂面與墻面兩個部分進(jìn)行選取,提出了一種構(gòu)建墻面紋理最優(yōu)化模型的算法,該算法通過模型的約束條件與目標(biāo)函數(shù)對墻面紋理擇優(yōu)選取,詳細(xì)闡述了最優(yōu)化模型的約束條件和目標(biāo)函數(shù),從而構(gòu)建了多目標(biāo)墻面紋理最優(yōu)化模型,最后對最優(yōu)化模型的求解過程進(jìn)行了詳細(xì)闡述。然后,對紋理映射的方法進(jìn)行了回顧,通過分析與對比對紋理映射過程進(jìn)行了優(yōu)化,先將建筑物模型與影像匹配,利用最優(yōu)化模型選取最優(yōu)紋理,再對選取出的紋理存在樹木遮擋的情況進(jìn)行處理與恢復(fù)。利用OpenGL將最優(yōu)紋理圖像映射到三維建筑物表面上,實現(xiàn)建筑物三維模型的紋理映射。最后,針對本文提出的方法,采用無人機(jī)傾斜攝影測量技術(shù)獲取的傾斜影像進(jìn)行實驗,通過對建筑物紋理進(jìn)行最優(yōu)選取,將影像中最優(yōu)紋理的坐標(biāo)歸一化后,將其最優(yōu)紋理映射到建筑物三維模型表面,得到了帶有真實感紋理的城市建筑物三維模型,證明了本文的方法在提高建筑物紋理真實感上的有效性。
[Abstract]:With the constant development of city digitization, the construction of urban 3D model has become one of the research hotspots in the field of photogrammetry, computer vision and so on.In recent years, the emergence of tilt photography of UAV provides a good data source for 3D modeling. The tilt photography of UAV is different from the traditional vertical photography, which combines vertical photography and tilt photography.The multi-angle acquisition not only reduces the workload in the field of data acquisition, but also increases the collection of metope texture in the aspect of texture information.In the process of reconstruction of 3D model of urban buildings, texture is an important part of constructing realistic 3D model, the quality of texture directly affects the effect of the model, so in the process of texture mapping,The selection of optimal texture is very important. How to select high quality and realistic texture has become the focus of research.Therefore, according to the current situation of 3D reconstruction texture mapping at home and abroad, this paper studies the urban 3D model texture mapping based on UAV tilt image, and proposes an algorithm to select the optimal texture.The algorithm not only improves the speed of modeling, but also strengthens the realistic texture by constructing the optimal texture model to select the optimal texture, which has great research value.The main work of this paper is as follows: firstly, the multi-rotor UAV and tilt camera in UAV tilt photography system are studied deeply.In this paper, the imaging methods of oblique photography are analyzed, and the advantages of choosing tilted image as texture source are expounded, and the necessity of selecting optimal texture is discussed.Secondly, this paper expounds the method of selecting the optimal texture of the building, mainly divides the texture into two parts, the top and the wall, and puts forward an algorithm to construct the optimal model of the texture of the wall.In this algorithm, the constraints and objective functions of the optimization model are discussed in detail, and the multi-objective texture optimization model is constructed by selecting the optimal metope texture by the constraint condition and objective function of the model.Finally, the process of solving the optimization model is described in detail.Then, the methods of texture mapping are reviewed, and the process of texture mapping is optimized by analyzing and comparing. Firstly, the building model is matched with the image, and the optimal texture is selected by using the optimization model.Then processing and restoring the selected texture with tree occlusion.The optimal texture image is mapped to the 3D building surface by OpenGL, and the texture mapping of the 3D building model is realized.Finally, aiming at the method proposed in this paper, the tilt image obtained by UAV tilt photogrammetry is experimented, and the coordinate of the optimal texture in the image is normalized by the optimal selection of the texture of the building.By mapping the optimal texture to the surface of the 3D model of a building, a 3D model of a city building with realistic texture is obtained, which proves the effectiveness of the proposed method in improving the realistic texture of the building.
【學(xué)位授予單位】：桂林理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：P23

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：1735864