三維重建能夠將現(xiàn)實景物在計算機中全方位再現(xiàn),從而幫助人們全面認識環(huán)境物體信息。無人機由于其視角高、視場大等特點廣泛應用于城市規(guī)劃、土地勘測等領域。本文針對災害發(fā)生后使用無人機對受災現(xiàn)場建筑進行情況評測的應用場景,主要對其中使用到的多視圖三維重建和點云輪廓特征提取兩個關鍵技術進行研究,具體研究內容如下:首先,本文研究了通過圖像重建三維模型所需的相關理論,并對重建時必要的相機內參數(shù)進行標定,為后續(xù)多視圖重建奠定基礎。隨后,本文對采集到的待重建建筑的多幅多角度視圖進行特征提取與匹配,尋找合適的初始圖像對,恢復外參數(shù)和三維坐標完成初始模型重建,在此基礎上每次選取一張新增圖像,通過二維三維聯(lián)系恢復相機矩陣,計算三維坐標并全局優(yōu)化,獲得稀疏三維模型,并通過稠密重建進一步完善模型輪廓和細節(jié)。針對實際應用時對斷點重建和模型完善的需求,本文提出了基于模型的視圖重建流程,能夠隨時基于已重建模型添加新視圖以完善整體效果。之后,本文對計算得到的三維點云進行預處理,分割投影得到點云平面,提取平面輪廓,擬合出輪廓的直線特征。本文在直線特征擬合前引入輪廓線的可連接性判斷,將提取出的平面輪廓分為空間位置上可連接的輪廓... 

【文章來源】：哈爾濱工業(yè)大學黑龍江省211工程院校985工程院校

【文章頁數(shù)】：90 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

許志華等人的太平鎮(zhèn)地震災區(qū)重建結果

Bundler系統(tǒng)的重建效果

圖 1-3 Visual SfM 系統(tǒng)重建效果在基于無序圖像的重建問題上，Snavely 等人[10-11]在 2006 年發(fā)布了成功運用SfM 方法進行重建的 Bundler 系統(tǒng)，該系統(tǒng)的重建效果見圖 1-2，其采用增量式方法重建無序圖像集合，包含相機標定、特征跟蹤、位姿計算和全局優(yōu)化四部分，其中每部分都使用了當時的經(jīng)典算法，如 SIFT 特征檢測[12]和暴力匹配、五點法[13]、

【參考文獻】：
期刊論文
[1]基于局部約束的建筑物屋頂點云平面分割方法[J]. 張宏偉,姜超,張保明,郭海濤.  測繪科學技術學報. 2017(03)
[2]基于無人機傾斜攝影的露天礦邊坡三維重建[J]. 王果,蔣瑞波,肖海紅,張迪.  中國礦業(yè). 2017(04)
[3]基于計算機視覺的三維重建技術綜述[J]. 徐超,李喬.  數(shù)字技術與應用. 2017(01)
[4]雙閾值Alpha Shapes算法提取點云建筑物輪廓研究[J]. 李云帆,譚德寶,高廣,劉瑞.  長江科學院院報. 2016(11)
[5]面向真實構建的徽州建筑快速建模方法[J]. 李尚林,李琳,曹明偉,劉曉平.  軟件學報. 2016(10)
[6]融合航空影像和LIDAR點云的建筑物探測及輪廓提取[J]. 程效軍,程小龍,胡敏捷,郭王,張立朔.  中國激光. 2016(05)
[7]地面三維激光掃描建筑物點云特征線提取[J]. 陳朋,譚曄汶,李亮.  激光雜志. 2016(03)
[8]一種基于線性KD樹的點云數(shù)據(jù)組織方法[J]. 陳茂霖,萬幼川,田思憶,秦家鑫,盧維欣.  測繪通報. 2016(01)
[9]基于符號曲面變化度與特征分區(qū)的點云特征線提取算法[J]. 聶建輝,劉燁,高浩,王保云,葛毓琴.  計算機輔助設計與圖形學學報. 2015(12)
[10]一種建筑物點云輪廓線的自動提取方法[J]. 秦家鑫,萬幼川,何培培,陳茂霖,盧維欣,王思穎.  遙感信息. 2015(04)

碩士論文
[1]多無人機協(xié)同任務規(guī)劃技術[D]. 韓攀.南京航空航天大學 2013



本文編號：3625836