場景三維重建是攝影測量與遙感領(lǐng)域的重要研究方向之一。傳統(tǒng)的點(diǎn)特征重建方法難以精確保留場景的幾何與結(jié)構(gòu)信息,為獲得具有高結(jié)構(gòu)表現(xiàn)力的重建結(jié)果,本文圍繞線特征在三維重建中的應(yīng)用展開研究,重點(diǎn)對單張影像線特征重建,立體像對線特征匹配,線特征多視匹配與重建,以及點(diǎn)、線結(jié)合的表面網(wǎng)格生成等核心問題進(jìn)行了探討。論文完成的主要工作和創(chuàng)新點(diǎn)如下:1.總結(jié)了現(xiàn)有基于點(diǎn)特征的匹配和重建技術(shù),在此基礎(chǔ)上分析了已有方法中有待優(yōu)化和突破的內(nèi)容;歸納并比較了影像線特征在三維重建中的多種應(yīng)用方法,探討了利用線特征進(jìn)行三維重建以及點(diǎn)、線結(jié)合的高精度數(shù)字表面模型生成技術(shù)的可行性。2.為利用單張影像進(jìn)行線特征重建,提出一種基于結(jié)構(gòu)分析與補(bǔ)償?shù)木�特征重建算法。算法首先在影像中提取線特征并檢測線上的關(guān)鍵點(diǎn),然后借助已有的區(qū)域高精度DSM求解各關(guān)鍵點(diǎn)的物方坐標(biāo);最后利用同一線特征上的關(guān)鍵點(diǎn)進(jìn)行三次樣條插值,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)線特征重建。實(shí)驗(yàn)表明,該算法可獲得密集的線特征重建結(jié)果,模型具有豐富的語義信息,有效實(shí)現(xiàn)了區(qū)域中地形、地物結(jié)構(gòu)特征的表達(dá)。3.為從立體像對中獲得可靠的線特征匹配結(jié)果,提出一種結(jié)合離散化描述與同名點(diǎn)約束的線特征匹配算法...

【文章頁數(shù)】：92 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 研究背景
    1.2 影像三維重建技術(shù)及其發(fā)展
        1.2.1 點(diǎn)特征匹配及三維重建技術(shù)
        1.2.2 線特征在三維重建中的應(yīng)用方法
        1.2.3 線特征重建及高精度表面網(wǎng)格的建立
        1.2.4 現(xiàn)有研究的不足
    1.3 研究內(nèi)容及技術(shù)路線
    1.4 論文結(jié)構(gòu)安排
第二章 影像預(yù)處理與線特征提取
    2.1 影像預(yù)處理
    2.2 線特征提取
        2.2.1 LSD直線段提取算法
        2.2.2 改進(jìn)的Canny邊緣檢測算子
    2.3 線特征的整理與編組
        2.3.1 交叉線打斷
        2.3.2 偽邊緣剔除及線特征編組
    2.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析
        2.4.1 影像預(yù)處理
        2.4.2 直線提取及編組
        2.4.3 曲線提取及編組
    2.5 本章小結(jié)
第三章 單張影像線特征重建
    3.1 區(qū)域高精度DSM獲取
        3.1.1 GC3多視匹配模型
        3.1.2 AMMGC多視匹配技術(shù)
    3.2 線特征關(guān)鍵點(diǎn)檢測
    3.3 線特征重建
        3.2.1 線上關(guān)鍵點(diǎn)定位
        3.2.2 基于三次樣條插值的線特征重建
    3.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析
        3.4.1 關(guān)鍵點(diǎn)的定位精度
        3.4.2 三次樣條插值精度分析
        3.4.3 點(diǎn)、線重建模型的對比
    3.5 本章小結(jié)
第四章 立體像對線特征匹配
    4.1 線上離散點(diǎn)匹配
        4.1.1 單應(yīng)性約束
        4.1.2 核線約束
        4.1.3 線上離散點(diǎn)匹配
    4.2 線特征匹配
        4.2.1 同名點(diǎn)分布約束的線特征初匹配
        4.2.2 匹配結(jié)果核驗(yàn)
        4.2.3 曲線匹配拓展
    4.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析
        4.3.1 匹配參數(shù)設(shè)置
        4.3.2 直線匹配實(shí)驗(yàn)
        4.3.3 曲線與直線匹配對比
    4.4 本章小結(jié)
第五章 線特征多視匹配與重建
    5.1 線特征多視匹配
        5.1.1 線特征多視匹配拓展
        5.1.2 誤匹配剔除拓展
        5.1.3 多視匹配算法流程
    5.2 線特征的三維重建
        5.2.1 線上離散點(diǎn)精定位
        5.2.2 線特征重建
    5.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析
        5.3.1 曲線的多視匹配
        5.3.2 線特征重建及模型精度分析
    5.4 本章小結(jié)
第六章 點(diǎn)、線結(jié)合的表面網(wǎng)格生成
    6.1 初始網(wǎng)格建立
        6.1.1 線上離散點(diǎn)插入
        6.1.2 初始三角網(wǎng)建立
    6.2 線約束下的表面網(wǎng)格生成
        6.2.1 確定影響域的初始節(jié)點(diǎn)
        6.2.2 確定完整影響域
        6.2.3 線約束嵌入
    6.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析
        6.3.1 約束網(wǎng)格生成與精度分析
        6.3.2 大區(qū)域高精度網(wǎng)格生成
    6.4 本章小結(jié)
第七章 總結(jié)與展望
    7.1 總結(jié)
    7.2 進(jìn)一步研究的內(nèi)容
致謝
參考文獻(xiàn)
作者簡歷



本文編號：3851327