面向?qū)ο蟮恼嬲溆跋裉幚矸椒?/H1>
發(fā)布時(shí)間：2019-10-08 20:18
【摘要】：數(shù)字正射影像(DOM)是攝影測量與遙感的主要產(chǎn)品之一,利用數(shù)字高程模型(DEM)通過正射糾正技術(shù)制作,消除地形起伏和相機(jī)傾斜等引起的投影變形,目前已經(jīng)達(dá)到實(shí)用化程度。城區(qū)DOM存在建筑物傾斜、遮擋等問題,造成DOM與GIS矢量圖配準(zhǔn)困難,妨礙正射影像圖的準(zhǔn)確判讀�！罢嬲溆跋瘛盩DOM應(yīng)運(yùn)而生：利用數(shù)字表面模型(DSM)進(jìn)行微分糾正,通過對地形與地物的完全糾正和遮擋區(qū)域的信息補(bǔ)償,從真正意義上確保影像處處為垂直正射投影。 真正射影像與正射影像制作方法最大的不同在于使用DSM代替DEM同時(shí)改正地形與地物的投影差,并對影像的遮擋區(qū)域進(jìn)行檢測和補(bǔ)償。由于現(xiàn)有的真正射影像制作方法均屬于“像素級”處理：用于糾正的DSM僅具有幾何信息,而缺乏建筑物對象相關(guān)的語義信息；另外,基于DSM進(jìn)行逐格網(wǎng)糾正、基于規(guī)則影像像素進(jìn)行逐像素采樣,難以顧及目標(biāo)特征,如局部邊界錯(cuò)誤需要人工編輯,這些問題日益成為大規(guī)模TDOM自動(dòng)化智能化處理的瓶頸�，F(xiàn)有“像素級”的真正射影像糾正方法由于沒有充分考慮地物特征和影像像素間的關(guān)聯(lián)關(guān)系,導(dǎo)致對DSM分辨率十分敏感、地物輪廓邊緣模糊、紋理結(jié)構(gòu)被破壞,遮擋償難以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化,需人工處理。 綜上,本文提出了一種面向?qū)ο蟮恼嬲溆跋裉幚矸椒?主要內(nèi)容包括： (1)對象的定義及語義描述 本文定義了兩大類對象：三維地表空間的物方對象和二維影像空間的像方對象。物方對象是由幾何面片構(gòu)成的、相對獨(dú)立的地形或地物對象,在水平面上的投影應(yīng)無縫、無重疊,本文通過語義約束的不規(guī)則三角網(wǎng)(S-TIN)的形式來表示物方對象。物方對象的語義信息主要包括幾何語義(對象邊緣、面片及其拓?fù)潢P(guān)系)和屬性語義。像方對象是指影像上輻射特征一致、局部相關(guān)性最大、邊緣閉合的紋理區(qū)域。像方對象的語義信息包括幾何語義和屬性語義,其中包括對真正射影像紋理采樣至關(guān)重要的可見性、完整性等屬性語義。 (2)對象信息的全局空間索引 根據(jù)成像原理,物方對象與像方對象存在一對多的對應(yīng)關(guān)系,且由于遮擋,可能產(chǎn)生破碎不完整的像方對象紋理。在此邏輯基礎(chǔ)上建立對象信息的全局空間索引,有效存儲物方和像方對象及其語義信息。根據(jù)兩類對象之間的幾何映射關(guān)系與語義關(guān)聯(lián)關(guān)系,全局空間索引可以快速查找最佳的像方對象用于糾正和采樣,為準(zhǔn)確高效的真正射糾正和自適應(yīng)規(guī)避遮擋和陰影的優(yōu)化采樣。 (3)面向?qū)ο蟮恼嬲浼m正和紋理優(yōu)化采樣 基于S-TIN格式表達(dá)的物方對象進(jìn)行正射糾正,并根據(jù)全局可見索引查找對應(yīng)的像方對象及其語義信息,用于面向?qū)ο蟮募y理優(yōu)化采樣。優(yōu)化采樣過程中使用的像方對象語義包括可見性、紋理完整性、陰影、輻射質(zhì)量、成像天底角等,通過語義篩選選擇最佳紋理生成真正射影像,自適應(yīng)規(guī)避遮擋和陰影區(qū)域,保證結(jié)果的準(zhǔn)確美觀。 設(shè)計(jì)了面向?qū)ο蟮恼嬲溆跋窦m正處理的核心算法,并通過使用VC++6.0編程,開發(fā)了一個(gè)原型系統(tǒng),選擇廣東陽江和貴州金陽地區(qū)多角度航空影像進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,結(jié)果表明面向?qū)ο蟮恼嬲涮幚矸椒饶鼙３譁?zhǔn)確的幾何特征和完整的紋理結(jié)構(gòu),還能自適應(yīng)的處理遮擋和陰影,為多角度高分辨率影像數(shù)據(jù)的自動(dòng)化智能化真正射糾正提供了一種有效的新途徑。
【圖文】：
且每一個(gè)匹配點(diǎn)或線都可以在影像上找到實(shí)際位置。但由于紋理匱乏、紋理重復(fù)、遮擋等原因的影響，各種算法在不同程度上出現(xiàn)錯(cuò)誤匹配的問題(Schickler，Anthony, 1998),局部區(qū)域可能無法獲得正確的匹配結(jié)果(Leberl，et al., 1994)。Chiabrando等(Chiabrando, Spano, 2009)使用低空影像進(jìn)行正射投影與制作生成地表模型。(2) DBM常見的DBM生產(chǎn)方法是利用數(shù)字?jǐn)z影測量工作站通過人機(jī)交互的方式獲取，，該方法制作成本較高，時(shí)效性較差。DBM也可以利用航空影像自動(dòng)重建獲得(江萬壽等,2001),或者采用航空影像與LiDAR數(shù)據(jù)相結(jié)合的方式獲得(黃先鋒等，2009);還有基于視頻序列影像的簡單建筑物模型重建方法（（Sohn，Dowman, 2007)。1.2.1.2數(shù)據(jù)類型⑴DSMLidar點(diǎn)云或者影像匹配生成的DSM產(chǎn)品，經(jīng)過數(shù)據(jù)內(nèi)插和重采樣等處理后可能無法完全貼合地表實(shí)際，如下圖1-2所示。
下圖1-3所示為像素工廠Pixel Factory矢量圖提取時(shí)的工作截圖，說明DSM點(diǎn)云數(shù)據(jù)局部邊緣模糊會導(dǎo)致生成的真正射影像建筑物矢量不準(zhǔn)確，需要后期的人工調(diào)整(吳正鵬，奚歌,2012)。mmmi圖1-3像素工廠真正射影像圖中人機(jī)交互提取夫量圖(2) DBM相較于DSM中的建筑物數(shù)據(jù)存在的不足，DBM能夠更加準(zhǔn)確的表達(dá)建筑物目標(biāo)，并保持其重要的形狀特征；而且建筑物的邊界輪廓構(gòu)成一個(gè)閉合的區(qū)域，在遮擋檢測中具備優(yōu)勢，如下圖1-4所示。?攝影中心///遮擋區(qū)域_ /// 7Z Z,/ j圖1-4 DBM保持建筑物特怔及其在遮擋檢n,中的優(yōu)勢1.2.1.3數(shù)據(jù)格式(1) DSMDSM表現(xiàn)方式主要包括規(guī)則規(guī)則格網(wǎng)(Grid)(Kratky，1976)、不規(guī)則三角網(wǎng)(TIN)、格網(wǎng)與不規(guī)則三角網(wǎng)（Grid-TIN)混合結(jié)構(gòu)(Xiao
【學(xué)位授予單位】：武漢大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號】：P23
【相似文獻(xiàn)】
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2 劉鳳德,邱懿;基于左右正射影像的三維量測方法的研究[J];測繪科學(xué);2004年S1期
3 張劍清;孫明偉;張祖勛;;基于蟻群算法的正射影像鑲嵌線自動(dòng)選擇[J];武漢大學(xué)學(xué)報(bào)(信息科學(xué)版);2009年06期
4 萬從容;郭容寰;楊常紅;;數(shù)字真正射影像的研制[J];上海地質(zhì);2009年04期
5 王曉南;黎書芬;;基于滅點(diǎn)的真正射影像陰影自動(dòng)剔除方法[J];測繪通報(bào);2011年04期
6 袁修孝;鐘燦;;一種改進(jìn)的正射影像鑲嵌線最小化最大搜索算法[J];測繪學(xué)報(bào);2012年02期
7 張漢德;張海濤;別君;董梁;范學(xué)瑋;蔣旭惠;;影響正射影像生成質(zhì)量的因素分析[J];全球定位系統(tǒng);2012年04期
8 滕飛;周楊;;基于立體正射影像對的三維環(huán)境快速構(gòu)建技術(shù)[J];測繪通報(bào);2012年S1期
9 馬東嶺;丁寧;崔健;王京衛(wèi);;基于蟻群算法優(yōu)化正射影像鑲嵌線[J];測繪科學(xué);2013年02期
10 李潔;于杰;張偉東;;正射影像的整體采集理論與方法的研究[J];測繪與空間地理信息;2013年04期
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1 滕飛;周楊;;基于立體正射影像對的三維環(huán)境快速構(gòu)建技術(shù)[A];第四屆“測繪科學(xué)前沿技術(shù)論壇”論文精選[C];2012年
2 王彥敏;;江蘇省1:5萬正射影像快速更新[A];江蘇省測繪學(xué)會2011年學(xué)術(shù)年會論文集[C];2011年
3 杜美慶;;聊城市1:2000正射影像制作方法研究[A];華東六省一市測繪學(xué)會第十一次學(xué)術(shù)交流會論文集[C];2009年
4 鐘燦;楊依柳;;基于極小化極大算法的正射影像鑲嵌線搜索[A];第十七屆中國遙感大會摘要集[C];2010年
5 翟輝琴;董北平;翟會楠;;西部冰川正射影像的制作[A];《測繪通報(bào)》測繪科學(xué)前沿技術(shù)論壇摘要集[C];2008年
6 章麗華;;淺談?wù)溆跋裨诟峦恋乩矛F(xiàn)狀數(shù)據(jù)庫中的應(yīng)用[A];2009全國測繪科技信息交流會暨首屆測繪博客征文頒獎(jiǎng)?wù)撐募痆C];2009年
7 岳海斌;;基于Supermap Objects的正射影像數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[A];科學(xué)合理用地 人地和諧相處2008年學(xué)術(shù)年會論文集[C];2008年
8 張惠均;李勝才;司亞君;;基于OrthoVista的正射影像水域反光剔出處理[A];江蘇省測繪學(xué)會2009年學(xué)術(shù)年會論文集[C];2009年
9 唐力明;張勇;丁華祥;;高分辨率衛(wèi)星影像基于已有正射影像和DEM進(jìn)行土地利用動(dòng)態(tài)監(jiān)測[A];第十七屆中國遙感大會摘要集[C];2010年
10 陳浩亮;王丙濤;;基于正射影像和三維數(shù)字模型制作鳥瞰圖的應(yīng)用[A];江蘇省測繪學(xué)會2011年學(xué)術(shù)年會論文集[C];2011年
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1 于杰;面向?qū)ο蟮恼嬲溆跋裉幚矸椒╗D];武漢大學(xué);2013年
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3 孫杰;機(jī)載LiDAR點(diǎn)云數(shù)據(jù)輔助真正射影像制作關(guān)鍵技術(shù)研究[D];武漢大學(xué);2011年
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3 魏鉅杰;復(fù)雜地形區(qū)域合成孔徑雷達(dá)正射影像制作方法研究[D];遼寧工程技術(shù)大學(xué);2009年
4 馮耀明;土地利用更新調(diào)查中正射影像的精度控制研究[D];昆明理工大學(xué);2007年
5 馬振國;基于GPU并行加速的正射影像生成研究[D];山東科技大學(xué);2011年
本文編號：2546433
本文鏈接：http://sikaile.net/kejilunwen/dizhicehuilunwen/2546433.html
【圖文】：
且每一個(gè)匹配點(diǎn)或線都可以在影像上找到實(shí)際位置。但由于紋理匱乏、紋理重復(fù)、遮擋等原因的影響，各種算法在不同程度上出現(xiàn)錯(cuò)誤匹配的問題(Schickler，Anthony, 1998),局部區(qū)域可能無法獲得正確的匹配結(jié)果(Leberl，et al., 1994)。Chiabrando等(Chiabrando, Spano, 2009)使用低空影像進(jìn)行正射投影與制作生成地表模型。(2) DBM常見的DBM生產(chǎn)方法是利用數(shù)字?jǐn)z影測量工作站通過人機(jī)交互的方式獲取，，該方法制作成本較高，時(shí)效性較差。DBM也可以利用航空影像自動(dòng)重建獲得(江萬壽等,2001),或者采用航空影像與LiDAR數(shù)據(jù)相結(jié)合的方式獲得(黃先鋒等，2009);還有基于視頻序列影像的簡單建筑物模型重建方法（（Sohn，Dowman, 2007)。1.2.1.2數(shù)據(jù)類型⑴DSMLidar點(diǎn)云或者影像匹配生成的DSM產(chǎn)品，經(jīng)過數(shù)據(jù)內(nèi)插和重采樣等處理后可能無法完全貼合地表實(shí)際，如下圖1-2所示。
下圖1-3所示為像素工廠Pixel Factory矢量圖提取時(shí)的工作截圖，說明DSM點(diǎn)云數(shù)據(jù)局部邊緣模糊會導(dǎo)致生成的真正射影像建筑物矢量不準(zhǔn)確，需要后期的人工調(diào)整(吳正鵬，奚歌,2012)。mmmi圖1-3像素工廠真正射影像圖中人機(jī)交互提取夫量圖(2) DBM相較于DSM中的建筑物數(shù)據(jù)存在的不足，DBM能夠更加準(zhǔn)確的表達(dá)建筑物目標(biāo)，并保持其重要的形狀特征；而且建筑物的邊界輪廓構(gòu)成一個(gè)閉合的區(qū)域，在遮擋檢測中具備優(yōu)勢，如下圖1-4所示。?攝影中心///遮擋區(qū)域_ /// 7Z Z,/ j圖1-4 DBM保持建筑物特怔及其在遮擋檢n,中的優(yōu)勢1.2.1.3數(shù)據(jù)格式(1) DSMDSM表現(xiàn)方式主要包括規(guī)則規(guī)則格網(wǎng)(Grid)(Kratky，1976)、不規(guī)則三角網(wǎng)(TIN)、格網(wǎng)與不規(guī)則三角網(wǎng)（Grid-TIN)混合結(jié)構(gòu)(Xiao
【學(xué)位授予單位】：武漢大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2013
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3 孫杰;機(jī)載LiDAR點(diǎn)云數(shù)據(jù)輔助真正射影像制作關(guān)鍵技術(shù)研究[D];武漢大學(xué);2011年
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5 馬振國;基于GPU并行加速的正射影像生成研究[D];山東科技大學(xué);2011年
本文編號：2546433
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