本文關(guān)鍵詞：車載激光點(diǎn)云與光學(xué)影像的配準(zhǔn)算法研究

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【摘要】：車載移動(dòng)測(cè)量系統(tǒng)是一個(gè)多傳感器集成的自動(dòng)化數(shù)據(jù)采集系統(tǒng),該系統(tǒng)在普通車輛上搭載了組合定位定姿系統(tǒng)(Positioning and orientation system,簡(jiǎn)稱POS系統(tǒng))、三維激光掃描儀、可見光相機(jī)等傳感器,在車載平臺(tái)的快速移動(dòng)過程中,協(xié)同時(shí)間同步控制裝置,實(shí)時(shí)采集道路與周邊地物的激光掃描點(diǎn)云與影像數(shù)據(jù)。車載移動(dòng)測(cè)量系統(tǒng)采用直接地理參考(DirectGeoreferencing)技術(shù),在沒有任何地面控制點(diǎn)的情況下,即可直接獲得相機(jī)與三維激光掃描儀的位置與姿態(tài)信息,實(shí)現(xiàn)地物三維信息的直接獲取。車載移動(dòng)測(cè)量系統(tǒng)是測(cè)繪地理信息產(chǎn)業(yè)最先進(jìn)的信息獲取技術(shù)之一。車載移動(dòng)測(cè)量系統(tǒng)興起于20世紀(jì)90年代,系統(tǒng)集成度已經(jīng)比較成熟,目前的研究主要集中在數(shù)據(jù)處理自動(dòng)化、以及多傳感器數(shù)據(jù)的聯(lián)合利用等方面。三維激光掃描儀和可見光相機(jī)作為該系統(tǒng)的核心傳感器,分別獲取相關(guān)地物的激光掃描點(diǎn)云和可見光影像,影像具有豐富的紋理、語(yǔ)義信息,各類特征連續(xù);激光點(diǎn)云數(shù)據(jù)具有點(diǎn)云密度高,精度好、高分辨率的三維空間信息。因此,將車載激光點(diǎn)云和光學(xué)影像進(jìn)行融合,得到彩色點(diǎn)云數(shù)據(jù),能夠?qū)崿F(xiàn)兩者對(duì)地物目標(biāo)描述的優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)。車載激光點(diǎn)云與光學(xué)影像的高精度配準(zhǔn)是兩種數(shù)據(jù)聯(lián)合利用的前提與關(guān)鍵。車載移動(dòng)測(cè)量系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)后處理的最關(guān)鍵步驟是車載激光點(diǎn)云和影像數(shù)據(jù)高精度配準(zhǔn)。本文介紹了車載移動(dòng)測(cè)量系統(tǒng)的基本理論,分析總結(jié)了激光點(diǎn)云與光學(xué)影像數(shù)據(jù)配準(zhǔn)的基本問題,提出了車載激光點(diǎn)云與光學(xué)影像高精度、自動(dòng)的嚴(yán)格配準(zhǔn)方法,研究解決動(dòng)態(tài)車載移動(dòng)測(cè)量系統(tǒng)數(shù)據(jù)的配準(zhǔn)方法。本文配準(zhǔn)方法研究將灰度信息作為配準(zhǔn)基元,互信息作為配準(zhǔn)的相似性測(cè)度,對(duì)車載激光點(diǎn)云數(shù)據(jù)考慮距離信息生成深度影像,對(duì)應(yīng)的車載光學(xué)影像進(jìn)行畸變校正、信息提取,利用梯度下降法改進(jìn)的Barzilai-Borwein(BB)算法作為配準(zhǔn)策略,最終進(jìn)行這兩種異源數(shù)據(jù)的配準(zhǔn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,本文配準(zhǔn)方案有效可行,具有一定的穩(wěn)健性,配準(zhǔn)精度較高,能滿足實(shí)際應(yīng)用需求。
【學(xué)位授予單位】：武漢大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：P235

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本文編號(hào)：1288503