在遙感領(lǐng)域,基于遙感圖像的三維重建是由來已久的問題,在此基礎(chǔ)上,基于遙感數(shù)據(jù)生成高精度數(shù)字表面模型（DSM）正在被越來越多的應(yīng)用領(lǐng)域所需要。近年來,隨著視頻衛(wèi)星的出現(xiàn)和攝影測量技術(shù)的不斷進步,基于視頻衛(wèi)星影像的DSM生成技術(shù)得到了學術(shù)界的廣泛關(guān)注。本文基于吉林一號視頻衛(wèi)星數(shù)據(jù),結(jié)合視頻衛(wèi)星成像的特點、遙感場景的復(fù)雜性以及DSM精度的要求,開展了基于視頻衛(wèi)星影像的DSM生成技術(shù)的相關(guān)研究,主要工作包含以下幾個方面:首先,著重分析了原始視頻衛(wèi)星影像的特性,同時結(jié)合立體匹配階段對于視頻衛(wèi)星影像的基本要求,設(shè)計了視頻衛(wèi)星影像預(yù)處理方案。根據(jù)視頻衛(wèi)星成像基本原理以及視差統(tǒng)計結(jié)果發(fā)現(xiàn)原始視頻衛(wèi)星影像存在凝視觀測目標區(qū)域在垂軌方向不對齊的問題,針對這個問題,對原始視頻衛(wèi)星影像進行基于分層篩選特征點的視頻穩(wěn)像處理,使得視頻幀間在垂軌方向基本對齊,此外對原始視頻衛(wèi)星影像進行增強處理提高影像的質(zhì)量,最終得到了滿足立體匹配基本要求的校正影像。然后,通過對傳統(tǒng)立體匹配算法進行分析,針對遙感影像紋理復(fù)雜,傳統(tǒng)的基于灰度的立體匹配算法無法做到自適應(yīng)地調(diào)整窗口尺寸,進而導(dǎo)致立體匹配中存在大量的誤匹配點造成視差結(jié)果不... 

【文章來源】：華中科技大學湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：83 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

原始視頻衛(wèi)星影像沿軌方向視差示意圖

為了探究其在沿軌方向上的變化情況，取幀號分別為 210、240、270 的鄰近三幀截取相同位置的具有代表性的光谷大轉(zhuǎn)盤局部區(qū)域如圖 2-5 所示，同時為了探究其在垂軌方向上的變化情況，這里將圖 2-5 中的局部區(qū)域均向右旋轉(zhuǎn) ，如圖 2-6 所示。圖 2-5 原始視頻衛(wèi)星影像沿軌方向視差示意圖

圖 2-6 原始視頻衛(wèi)星影像垂軌方向視差示意圖結(jié)合標記的參考紅線，仔細觀察圖 2-5、2-6，可以明顯看出，在原始影像旋轉(zhuǎn)前，視頻幀間目標區(qū)域沿著垂直于參考紅線的方向向下移動，說明原始影像存在沿軌方向的視差，當把原始影像向右旋轉(zhuǎn) 之后，視頻幀間目標區(qū)域仍沿著垂直于參考紅線的方向向下移動，說明原始影像同時存在垂軌方向的視差。理想情況下，由于吉林一號視頻衛(wèi)星和目標區(qū)域之間僅存在沿軌方向的相對位移，應(yīng)該僅存在沿軌方向的視差，上述對比圖的結(jié)果說明原始影像在垂軌方向未對齊。進一步地，本文在原始影像 270 幀和 240 幀中提取 SURF 特征點并進行匹配生成的同名點集合中人工均勻選取了一些樣本點對，其分布情況如圖 2-7 所示，同時嘗試對這些樣本點對在沿軌和垂軌方向的視差情況進行統(tǒng)計，結(jié)果如表 2-1 所示。

【參考文獻】：
期刊論文
[1]基于特征點軌跡增長的視頻穩(wěn)像算法[J]. 魏雪迎,王敬東,王崟,楊秀梓.  紅外技術(shù). 2019(02)
[2]高分辨率遙感影像DSM的改進半全局匹配生成方法[J]. 楊幸彬,呂京國,江珊,張丹璐.  測繪學報. 2018(10)
[3]基于改進代價計算和自適應(yīng)引導(dǎo)濾波的立體匹配[J]. 閆利,王芮,劉華,陳長軍.  光學學報. 2018(11)
[4]吉林一號視頻衛(wèi)星應(yīng)用現(xiàn)狀與未來發(fā)展[J]. 李貝貝,韓冰,田甜,朱瑞飛,白楊.  衛(wèi)星應(yīng)用. 2018(03)
[5]基于改進光流法的雷達圖像運動估計[J]. 王志斌,肖艷姣,吳濤.  計算機技術(shù)與發(fā)展. 2017(12)
[6]基于特征匹配與運動補償?shù)囊曨l穩(wěn)像算法[J]. 唐佳林,鄭杰鋒,李熙瑩,蘇秉華.  計算機應(yīng)用研究. 2018(02)
[7]ORB特征匹配的誤匹配點剔除算法研究[J]. 邢凱盛,凌有鑄,陳孟元.  電子測量與儀器學報. 2016(08)
[8]衛(wèi)星視頻處理與應(yīng)用進展[J]. 張過.  應(yīng)用科學學報. 2016(04)
[9]顧及像面畸變的衛(wèi)星視頻穩(wěn)像[J]. 王霞,張過,沈欣,李貝貝,蔣永華.  測繪學報. 2016(02)
[10]高分辨率地球同步軌道衛(wèi)星凝視成像基本模式研究[J]. 王殿中.  國際太空. 2015(11)

博士論文
[1]基于特征點的圖像配準及其在穩(wěn)像中的應(yīng)用[D]. 易盟.西安電子科技大學 2013
[2]車載攝像機數(shù)字穩(wěn)像技術(shù)研究[D]. 張躍飛.電子科技大學 2011

碩士論文
[1]基于多立體SGM的航空傾斜影像DSM自動提取技術(shù)研究[D]. 孫奎奎.解放軍信息工程大學 2017
[2]城市遙感像對立體匹配及三維重建研究[D]. 邱明劼.哈爾濱工業(yè)大學 2015
[3]基于雙目立體視覺的立體匹配算法的研究[D]. 寧靜靜.中北大學 2012
[4]局部立體匹配中前景膨脹問題研究[D]. 朱勇.山東大學 2012
[5]遙感影像輻射校正研究與應(yīng)用[D]. 周婷婷.福建師范大學 2010
[6]圖像質(zhì)量評價與圖像增強技術(shù)研究[D]. 李曉晶.南京理工大學 2008
[7]面向圖像配準的亞像素運動估計算法研究[D]. 唐玎.國防科學技術(shù)大學 2007
[8]基于SIFT特征描述子的立體匹配算法研究[D]. 宰小濤.上海交通大學 2007
[9]線陣CCD衛(wèi)星遙感影像成像模型及算法研究[D]. 宇超群.解放軍信息工程大學 2005
[10]基于航空影像的立體定位及精度分析[D]. 王若樸.西北工業(yè)大學 2005



本文編號：3501471