基于低空無人機(jī)影像特征的匹配策略研究
發(fā)布時(shí)間:2021-09-09 13:24
低空無人機(jī)及計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)的迅速發(fā)展,給傳統(tǒng)的航空攝影測量帶來了巨大的改變,無人機(jī)憑借著機(jī)動性強(qiáng)、低空飛行、可靠性好、安全性高、成本低等一系列優(yōu)點(diǎn),使得在短時(shí)間內(nèi)迅速獲取測區(qū)的影像數(shù)據(jù)成為可能,而這些是傳統(tǒng)航空攝影測量平臺所無法具備的。低空無人機(jī)攝影測量目前已經(jīng)在相關(guān)行業(yè)的各個(gè)領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用,但低空無人機(jī)影像有著自身的特點(diǎn),其低飛以及像幅范圍小,使得單幅影像的覆蓋地物少且易受到外在因素影響等問題。這些問題導(dǎo)致傳統(tǒng)的影像匹配方法,在低空無人機(jī)影像數(shù)據(jù)的匹配應(yīng)用中,存在一定的局限性。因此,本文主要對特征匹配方法進(jìn)行了改進(jìn),使得在影像匹配中兼顧時(shí)效性和魯棒性,同時(shí)對適用于不同區(qū)域影像數(shù)據(jù)的匹配策略展開研究。1、在目前已有的影像匹配方法中,選取三種常用的特征匹配方法對比分析,并進(jìn)行了低空無人機(jī)影像數(shù)據(jù)的試驗(yàn)探討。結(jié)果表明,現(xiàn)有傳統(tǒng)的匹配方法難以較好的兼顧低空無人機(jī)影像匹配的魯棒性與實(shí)時(shí)性。2、針對現(xiàn)有特征描述符的局限性,在SURF特征檢測的基礎(chǔ)上,采用了結(jié)合三重樣本的淺卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的特征學(xué)習(xí)型描述符進(jìn)行影像匹配的方法。在三種不同區(qū)域的低空無人機(jī)影像實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)中,采用合適數(shù)據(jù)樣本訓(xùn)練方法得到適...
【文章來源】:西安科技大學(xué)陜西省
【文章頁數(shù)】:67 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
無人機(jī)影像匹配策略研究內(nèi)容結(jié)構(gòu)圖
9圖 2.1 坐標(biāo)系像平面坐標(biāo)系系。像平面坐標(biāo)系,是用來表達(dá)像點(diǎn)片上的具體位置。是描述像點(diǎn)在像空間位置的坐標(biāo)系,位置而定,故對于每張像片的像空間系。坐標(biāo)系,它是以像片的航攝中心為原作為坐標(biāo)點(diǎn),在各坐標(biāo)系之間的輔助PZ為右手系的物方空間坐標(biāo)系,目的間的轉(zhuǎn)換。t,即為地面坐標(biāo)系,其可以是我們在用的坐標(biāo)系
低空無人機(jī)航攝獲取影像的必需設(shè)備,其能夠用一個(gè)幾何模型進(jìn)行描定的數(shù)學(xué)法則來構(gòu)建三維世界中的地面點(diǎn)坐標(biāo)和二維像平面點(diǎn)的之間的相機(jī)的設(shè)備不同,相應(yīng)會有很多種模型,其中低空無人機(jī)攝影測量是針孔成像模型。針孔模型的基本原理和思想是,它是光在通過針孔系。同時(shí)由于采用的非量測相機(jī)的透鏡的存在,他可以改善成像的畫的幾何關(guān)系產(chǎn)生一定可用數(shù)學(xué)形式描述的畸變。因此,我們使用中心型,來描述整個(gè)投影過程,首先對其原理進(jìn)行展開認(rèn)識。投影成像模型人機(jī)航空攝影測量中攜帶的通常是非量測的相機(jī)(如佳能 mark5D 等的過程可以用中心投影來描述構(gòu)建。如下圖 2.2 的示意所示,相機(jī)中,過cO 做垂直像面的一條射線,其會與與像面交于像主點(diǎn) p ,以cO 為中cX 軸與u軸平行,cY 軸與v軸平行,則建立的空間直角坐標(biāo)系cccO XY系。在像平面上以IO 為原點(diǎn),建立了 OuvI 以像素為單位圖像坐標(biāo)系點(diǎn),在像平面上建立 p xy像平面坐標(biāo)系。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]傾斜影像自動空三及其在城市真三維模型重建中的應(yīng)用[J]. 李德仁,肖雄武,郭丙軒,江萬壽,時(shí)月茹. 武漢大學(xué)學(xué)報(bào)(信息科學(xué)版). 2016(06)
[2]大范圍傾斜多視影像連接點(diǎn)自動提取的區(qū)域網(wǎng)平差法[J]. 閆利,費(fèi)亮,葉志云,夏旺. 測繪學(xué)報(bào). 2016(03)
[3]局部圖像描述符最新研究進(jìn)展[J]. 許允喜,陳方. 中國圖象圖形學(xué)報(bào). 2015(09)
[4]一種具有視點(diǎn)不變性的傾斜影像快速匹配方法[J]. 肖雄武,李德仁,郭丙軒,江萬壽,臧玉府,劉健辰. 武漢大學(xué)學(xué)報(bào)(信息科學(xué)版). 2016(09)
[5]傾斜影像匹配關(guān)鍵算法及應(yīng)用研究[J]. 姚國標(biāo). 測繪學(xué)報(bào). 2015(03)
[6]無人機(jī)遙感系統(tǒng)的研究進(jìn)展與應(yīng)用前景[J]. 李德仁,李明. 武漢大學(xué)學(xué)報(bào)(信息科學(xué)版). 2014(05)
[7]可量測影像高程同步模型及其在測圖中的應(yīng)用[J]. 張祖勛,朱俊鋒,胡翔云. 測繪學(xué)報(bào). 2014(01)
[8]一種針對大傾角影像匹配粗差剔除的算法[J]. 張永軍,王博,段延松. 武漢大學(xué)學(xué)報(bào)(信息科學(xué)版). 2013(10)
[9]無人機(jī)影像的同名點(diǎn)匹配[J]. 唐敏,李永樹,魯恒. 光電工程. 2012(03)
[10]UAV低空航測技術(shù)研究[J]. 林宗堅(jiān). 測繪科學(xué). 2011(01)
博士論文
[1]無人機(jī)傾斜影像高效SfM重建關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 姜三.武漢大學(xué) 2018
[2]攝影測量方法在工程應(yīng)用中的關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 馬電.武漢大學(xué) 2014
[3]航空視頻影像的正射影像制作關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 任超鋒.武漢大學(xué) 2014
[4]多視匹配策略與優(yōu)化方法研究[D]. 紀(jì)松.解放軍信息工程大學(xué) 2012
[5]移動高程平面約束的多視影像可靠匹配方法[D]. 王競雪.遼寧工程技術(shù)大學(xué) 2010
碩士論文
[1]高分辨率航空影像特征匹配技術(shù)研究[D]. 胡佳怡.東華理工大學(xué) 2018
[2]基于局部不變特征的無人機(jī)遙感影像匹配技術(shù)研究[D]. 王瑞瑞.解放軍信息工程大學(xué) 2017
[3]基于SIFT算法的低空攝影測量影像匹配方法研究[D]. 張凱南.長安大學(xué) 2016
本文編號:3392173
【文章來源】:西安科技大學(xué)陜西省
【文章頁數(shù)】:67 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
無人機(jī)影像匹配策略研究內(nèi)容結(jié)構(gòu)圖
9圖 2.1 坐標(biāo)系像平面坐標(biāo)系系。像平面坐標(biāo)系,是用來表達(dá)像點(diǎn)片上的具體位置。是描述像點(diǎn)在像空間位置的坐標(biāo)系,位置而定,故對于每張像片的像空間系。坐標(biāo)系,它是以像片的航攝中心為原作為坐標(biāo)點(diǎn),在各坐標(biāo)系之間的輔助PZ為右手系的物方空間坐標(biāo)系,目的間的轉(zhuǎn)換。t,即為地面坐標(biāo)系,其可以是我們在用的坐標(biāo)系
低空無人機(jī)航攝獲取影像的必需設(shè)備,其能夠用一個(gè)幾何模型進(jìn)行描定的數(shù)學(xué)法則來構(gòu)建三維世界中的地面點(diǎn)坐標(biāo)和二維像平面點(diǎn)的之間的相機(jī)的設(shè)備不同,相應(yīng)會有很多種模型,其中低空無人機(jī)攝影測量是針孔成像模型。針孔模型的基本原理和思想是,它是光在通過針孔系。同時(shí)由于采用的非量測相機(jī)的透鏡的存在,他可以改善成像的畫的幾何關(guān)系產(chǎn)生一定可用數(shù)學(xué)形式描述的畸變。因此,我們使用中心型,來描述整個(gè)投影過程,首先對其原理進(jìn)行展開認(rèn)識。投影成像模型人機(jī)航空攝影測量中攜帶的通常是非量測的相機(jī)(如佳能 mark5D 等的過程可以用中心投影來描述構(gòu)建。如下圖 2.2 的示意所示,相機(jī)中,過cO 做垂直像面的一條射線,其會與與像面交于像主點(diǎn) p ,以cO 為中cX 軸與u軸平行,cY 軸與v軸平行,則建立的空間直角坐標(biāo)系cccO XY系。在像平面上以IO 為原點(diǎn),建立了 OuvI 以像素為單位圖像坐標(biāo)系點(diǎn),在像平面上建立 p xy像平面坐標(biāo)系。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]傾斜影像自動空三及其在城市真三維模型重建中的應(yīng)用[J]. 李德仁,肖雄武,郭丙軒,江萬壽,時(shí)月茹. 武漢大學(xué)學(xué)報(bào)(信息科學(xué)版). 2016(06)
[2]大范圍傾斜多視影像連接點(diǎn)自動提取的區(qū)域網(wǎng)平差法[J]. 閆利,費(fèi)亮,葉志云,夏旺. 測繪學(xué)報(bào). 2016(03)
[3]局部圖像描述符最新研究進(jìn)展[J]. 許允喜,陳方. 中國圖象圖形學(xué)報(bào). 2015(09)
[4]一種具有視點(diǎn)不變性的傾斜影像快速匹配方法[J]. 肖雄武,李德仁,郭丙軒,江萬壽,臧玉府,劉健辰. 武漢大學(xué)學(xué)報(bào)(信息科學(xué)版). 2016(09)
[5]傾斜影像匹配關(guān)鍵算法及應(yīng)用研究[J]. 姚國標(biāo). 測繪學(xué)報(bào). 2015(03)
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[7]可量測影像高程同步模型及其在測圖中的應(yīng)用[J]. 張祖勛,朱俊鋒,胡翔云. 測繪學(xué)報(bào). 2014(01)
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[9]無人機(jī)影像的同名點(diǎn)匹配[J]. 唐敏,李永樹,魯恒. 光電工程. 2012(03)
[10]UAV低空航測技術(shù)研究[J]. 林宗堅(jiān). 測繪科學(xué). 2011(01)
博士論文
[1]無人機(jī)傾斜影像高效SfM重建關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 姜三.武漢大學(xué) 2018
[2]攝影測量方法在工程應(yīng)用中的關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 馬電.武漢大學(xué) 2014
[3]航空視頻影像的正射影像制作關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 任超鋒.武漢大學(xué) 2014
[4]多視匹配策略與優(yōu)化方法研究[D]. 紀(jì)松.解放軍信息工程大學(xué) 2012
[5]移動高程平面約束的多視影像可靠匹配方法[D]. 王競雪.遼寧工程技術(shù)大學(xué) 2010
碩士論文
[1]高分辨率航空影像特征匹配技術(shù)研究[D]. 胡佳怡.東華理工大學(xué) 2018
[2]基于局部不變特征的無人機(jī)遙感影像匹配技術(shù)研究[D]. 王瑞瑞.解放軍信息工程大學(xué) 2017
[3]基于SIFT算法的低空攝影測量影像匹配方法研究[D]. 張凱南.長安大學(xué) 2016
本文編號:3392173
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