【摘要】：無人機(jī)傾斜攝影技術(shù)高效地構(gòu)建大范圍,高精度三維實(shí)景模型,能夠清晰真實(shí)地感知重建復(fù)雜場景中地物的空間位置關(guān)系和紋理結(jié)構(gòu)信息,這種技術(shù)被廣泛應(yīng)用于數(shù)字城市建設(shè)、古建筑物的修復(fù)、山體滑坡的監(jiān)測等領(lǐng)域。影像匹配是重建三維模型的關(guān)鍵一步,因此成為3D模型建立研究的重要課題之一。綜合分析了近年來無人機(jī)傾斜攝影技術(shù)的發(fā)展、多視影像匹配和構(gòu)建三維模型方法的研究現(xiàn)狀,基于傾斜攝影影像三維建模中常出現(xiàn)近地面數(shù)據(jù)缺失、細(xì)節(jié)模糊、模型變形等局限性,主要圍繞近景攝影測量輔助無人機(jī)傾斜攝影測量全面地獲取大范圍的多視影像數(shù)據(jù),實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量三維模型精細(xì)化重建。本文的主要工作包括以下三點(diǎn)內(nèi)容:(1)系統(tǒng)地闡述攝影測量的理論原理及系統(tǒng)構(gòu)成,介紹傾斜攝影技術(shù)生產(chǎn)真實(shí)三維模型過程中的關(guān)鍵技術(shù),包括影像同名點(diǎn)匹配、區(qū)域網(wǎng)平差、表面重建及紋理映射等,為實(shí)際應(yīng)用和后續(xù)制作城市實(shí)景模型提供理論基礎(chǔ)。(2)影像匹配技術(shù)研究。重點(diǎn)介紹了SURF算法、SIFT算法和ASIFT算法的原理及實(shí)現(xiàn)步驟,為定量衡量三種算法提取特征點(diǎn)的性能,設(shè)計(jì)不同視角的影像匹配實(shí)驗(yàn),得到ASIFT算法對仿射變化有良好的魯棒性,更適合傾斜影像的特征提取與匹配;并提出了針對多視角傾斜影像匹配引入了絕對傾斜度和相對傾斜度的計(jì)算方法,實(shí)驗(yàn)證明ASIFT算法特征匹配結(jié)果與傾斜度成負(fù)相關(guān)的關(guān)系,證明相對傾斜度定義的合理性,進(jìn)一步將ASIFT算法應(yīng)用于傾斜影像與近景影像的匹配。(3)三維實(shí)景模型構(gòu)建方法和精細(xì)化研究。借助Smart3D建模平臺(tái)開展某校區(qū)的真實(shí)三維場景重建,并對模型成果復(fù)雜度、幾何精度和平面模型精度作評(píng)價(jià)及進(jìn)行誤差分析;在傾斜攝影測量重建三維模型滿足規(guī)范要求的基礎(chǔ)上,提出了近景攝影地面影像和低空環(huán)拍影像輔助傾斜攝影精細(xì)化三維模型,探討多源影像的融合建模,彌補(bǔ)了傾斜攝影近地面細(xì)節(jié)缺失,豐富側(cè)面紋理信息。
【學(xué)位授予單位】：太原理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：P23

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