【摘要】：近年來,航空攝影測量技術(shù)飛速發(fā)展,航測儀器的逐步改進(jìn)使得航空攝影測量的精度不斷提高,通過航空攝影測量來獲取高精度高分辨率的遙感影像逐漸成為常態(tài)。作為快速、高效地獲取和更新地理信息數(shù)據(jù)的重要手段,航空攝影測量在災(zāi)害應(yīng)急處理、地理國情監(jiān)測等多項(xiàng)領(lǐng)域具有獨(dú)特優(yōu)勢,正逐步成為國家基礎(chǔ)建設(shè)的重要課題。隨著無人機(jī)技術(shù)的發(fā)展,以無人機(jī)為飛行平臺的航空攝影測量系統(tǒng)通過在無人機(jī)上搭載數(shù)碼相機(jī)等影像傳感器,配合GPS、IMU等技術(shù)來獲取地面影像數(shù)據(jù),經(jīng)過數(shù)據(jù)處理,進(jìn)而獲得目標(biāo)的地理空間信息及其相互關(guān)系,與傳統(tǒng)的航空攝影測量技術(shù)相比較,無人機(jī)航空攝影測量系統(tǒng)具有高分辨率、高效率、機(jī)動靈活、成本低等優(yōu)勢,被廣泛應(yīng)用于小范圍大比例尺測圖任務(wù)。本文以無人機(jī)低空攝影測量為例,介紹了低空攝影測量的關(guān)鍵技術(shù)和工作流程,通過工程試驗(yàn)對無人機(jī)大比例尺測圖精度進(jìn)行驗(yàn)證,并基于低空攝影測量獲得的數(shù)字正射影像圖和數(shù)字表面模型實(shí)現(xiàn)了建筑物自動提取。主要研究內(nèi)容如下:(1)首先介紹了利用無人機(jī)進(jìn)行大比例尺測圖的三種方法,包括無人機(jī)低空攝影測量、無人機(jī)激光雷達(dá)和傾斜攝影測量,分析比較了三種方法各自的工作原理和優(yōu)缺點(diǎn)。(2)研究了無人機(jī)低空攝影測量系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)。通過直接線性變換對非量測相機(jī)進(jìn)行檢校,獲得檢校參數(shù)用于影像的畸變糾正;通過分析傳統(tǒng)空中三角測量的不足提出一種顧及曝光延遲的POS輔助空中三角測量方法;通過具體實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證SIFT特征匹配算法和PCA-SIFT改進(jìn)算法的優(yōu)劣。(3)結(jié)合工程試驗(yàn)詳細(xì)介紹無人機(jī)低空攝影測量系統(tǒng)的工作流程,通過數(shù)據(jù)處理獲取目標(biāo)區(qū)域的數(shù)字正射影像圖和數(shù)字表面模型,利用實(shí)測數(shù)據(jù)對處理結(jié)果進(jìn)行檢核,證明免像控時無人機(jī)航測可以達(dá)到1:500比例尺測圖精度要求,并通過與加入稀疏控制點(diǎn)進(jìn)行解算的結(jié)果對比,證明加入控制點(diǎn)可以明顯提高航測高程精度。(4)結(jié)合無人機(jī)獲取的DOM和DSM數(shù)據(jù),通過選取高程閾值將DSM影像二值化,利用SVM分類器對無人機(jī)正射影像進(jìn)行分類得到植被覆蓋區(qū)域,與DSM疊加得到只含有建筑物信息的DSM數(shù)據(jù),再通過小面積去除和形態(tài)學(xué)操作對提取的建筑物區(qū)域進(jìn)行優(yōu)化,最后,通過Grabcut算法確定建筑物邊界,并利用正檢率、完整率和檢測質(zhì)量三種評定因子對建筑物提取結(jié)果進(jìn)行評價。
【圖文】：

圖２．１無人機(jī)低空攝影測量示意圖逡逑

斜攝影技術(shù)近年來已經(jīng)成為國際測繪領(lǐng)域最熱門的一項(xiàng)高新測繪第二十一屆ＩＳＰＲＳ大會和２０１１年第五十三屆德國攝影測量周上會議題，它改變了傳統(tǒng)的從垂直角度拍照的局限性，，通過在無人搭載多臺影像采集設(shè)備，從垂直和傾斜多個不同的角度采集高分獲取地面信息，然后通過多視影像聯(lián)合平差、密集匹配、三維模理實(shí)現(xiàn)對真實(shí)場景的三維重建，得到點(diǎn)云數(shù)據(jù)、ＤＯＭ、ＤＳＭ以等測繪產(chǎn)品。與傳統(tǒng)的垂直攝影相比較，傾斜攝影更能獲取三維和立面特征，在數(shù)字城市建設(shè)、應(yīng)急救災(zāi)處理、電力水利等行業(yè)數(shù)據(jù)采集逡逑斜攝影技術(shù)最突出的優(yōu)點(diǎn)是不需要進(jìn)行人工觀測，完全依靠相機(jī)，和規(guī)定重疊度的傾斜影像，即可進(jìn)行精細(xì)的三維建模和場景恢復(fù)，整個過程中，數(shù)據(jù)采集是三維重建中重要的一步，重建效果的影像采集的質(zhì)量，光照條件、重疊度大小、影像分辨率等均是至周曉敏，２０１６）。逡逑＾邋NB＂ＴＵＰ．．逡逑
【學(xué)位授予單位】：武漢大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：P231

【參考文獻(xiàn)】

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1 武繼峰;武晴晴;張凱南;;低空攝影測量與機(jī)載LiDAR技術(shù)融合的交通干線地質(zhì)災(zāi)害快速應(yīng)急研究[J];測繪通報(bào);2015年S1期

2 謝建春;孫丙玉;李文清;王海紅;;一種低空無人機(jī)航攝系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)的試驗(yàn)研究[J];測繪通報(bào);2015年10期

3 張偉閣;楊遼;曹良中;賈洋;;基于航空影像匹配點(diǎn)云構(gòu)建城區(qū)DSM的方法研究[J];遙感信息;2014年06期

4 孟俊俊;馬慧云;石寧;張?jiān)粕?鄒崢嶸;;基于POS數(shù)據(jù)約束的ADS40影像SIFT匹配方法[J];信息工程大學(xué)學(xué)報(bào);2014年03期

5 王湘文;于啟升;王雅鵬;;無人機(jī)低空攝影測量系統(tǒng)在大比例尺地形圖中的應(yīng)用[J];地礦測繪;2013年01期

6 袁修孝;高宇;鄒小容;;GPS輔助空中三角測量在低空航測大比例尺地形測圖中的應(yīng)用[J];武漢大學(xué)學(xué)報(bào)(信息科學(xué)版);2012年11期

7 張永軍;熊小東;沈翔;;城區(qū)機(jī)載LiDAR數(shù)據(jù)與航空影像的自動配準(zhǔn)[J];遙感學(xué)報(bào);2012年03期

8 陳天恩;長井正彥;柴崎亮介;;帶有差分GPS的多傳感器無人直升機(jī)航測遙感系統(tǒng)[J];測繪科學(xué);2012年01期

9 史占軍;于志忠;郭志強(qiáng);;無人機(jī)攝影測量在1:2000地形圖的應(yīng)用[J];吉林地質(zhì);2011年03期

10 王志豪;劉萍;;無人機(jī)航攝系統(tǒng)大比例尺測圖試驗(yàn)分析[J];測繪通報(bào);2011年07期

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1 張強(qiáng);小型測繪無人機(jī)遙感系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)的研究[D];解放軍信息工程大學(xué);2014年

2 王建雄;無人飛艇低空攝影測量關(guān)鍵技術(shù)研究及大比例尺地形成圖實(shí)踐[D];長安大學(xué);2011年

3 杜全葉;無地面控制的航空影像與LiDAR數(shù)據(jù)自動高精度配準(zhǔn)[D];武漢大學(xué);2010年

4 吳珍麗;POS輔助航測地形測圖的關(guān)鍵技術(shù)研究[D];武漢大學(xué);2010年

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1 溫爾雅;無人機(jī)圖像處理關(guān)鍵技術(shù)的研究與實(shí)現(xiàn)[D];電子科技大學(xué);2017年

2 張夢花;基于無人機(jī)低空攝影測量成圖實(shí)例研究[D];西安科技大學(xué);2017年

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4 朱大康;無人機(jī)低空攝影測量影像質(zhì)量控制的研究[D];東華理工大學(xué);2016年

5 李倩倩;非量測數(shù)碼相機(jī)標(biāo)定技術(shù)的分析與研究[D];西南交通大學(xué);2016年

6 何靜然;高分辨率遙感影像建筑物輪廓提取方法研究[D];成都理工大學(xué);2016年

7 董國紅;輕小型無人機(jī)POS系統(tǒng)海島礁無控制測圖技術(shù)研究[D];遼寧工程技術(shù)大學(xué);2015年

8 秦川;無人機(jī)影像匹配點(diǎn)云濾波處理與三維重建[D];西南交通大學(xué);2015年

9 陳小歌;機(jī)載激光雷達(dá)技術(shù)在高速公路勘測設(shè)計(jì)中的應(yīng)用[D];成都理工大學(xué);2014年

10 付宓;機(jī)載激光LIDAR測圖與人工測圖的對比分析[D];重慶交通大學(xué);2013年

本文編號：2596270