本文選題：數(shù)字城市 + 車載序列影像　； 參考：《武漢大學》2004年博士論文

【摘要】：數(shù)字城市的概念,正如數(shù)字地球概念一樣,目前尚無公認的嚴格定義。實際上,數(shù)字城市指的是信息化的城市,是現(xiàn)實城市的虛擬對照體。數(shù)字城市是綜合運用3S(RS、GIS、GPS)、網(wǎng)絡(luò)和虛擬仿真等技術(shù)對城市的基礎(chǔ)設(shè)施、功能機制進行自動采集、動態(tài)監(jiān)測管理和輔助決策支持的技術(shù)服務(wù)系統(tǒng)。在中國,許多大城市提出了建設(shè)數(shù)字城市的設(shè)想,如:數(shù)字北京、數(shù)字上海、數(shù)字廣州等。2000年5月13日,國內(nèi)一百座城市的市長和一百家IT精英企業(yè)的代表齊聚北京“二十一世紀數(shù)字城市論壇”,共商我國發(fā)展“數(shù)字城市”戰(zhàn)略,專家預(yù)測,中國的城市化水平的提高不單意味著城市數(shù)字的增加,更意味著城市管理質(zhì)量的提高,開發(fā)與實施城市規(guī)劃、建設(shè)、管理與服務(wù)的數(shù)字化工程變得勢在必行,在國家制定的有關(guān)“十五”科技攻關(guān)計劃和規(guī)劃中,運用現(xiàn)代手段對城市規(guī)劃手段對城市進行規(guī)劃、建設(shè)和管理,建設(shè)數(shù)字化城市工程將是其中的一項重要內(nèi)容。數(shù)字城市符合中國目前工業(yè)化和信息化發(fā)展的現(xiàn)狀,在中國現(xiàn)代化建設(shè)中具有重要的意義。三維城市模型(3-Dimensional City Model,簡稱3DCM)的構(gòu)建是實現(xiàn)數(shù)字城市的基礎(chǔ)步驟。隨著城市規(guī)劃、建筑景觀設(shè)計、三維導(dǎo)航等應(yīng)用對城市真三維景觀的需要,建立鑲嵌有影像紋理的真實感城市三維模型正凸現(xiàn)出較高的經(jīng)濟價值和應(yīng)用前景。 在數(shù)字城市中,街道是研究的主要對象,其原因在于城市中的街道絕不僅僅是連接兩地的通道,在很大程度上還是人們公共生活的舞臺——觀光的游客沿著街道觀察了城市,認識了城市,當?shù)氐木用窳晳T性地在街道上活動并感受著街道及其周圍環(huán)境,因此,從某種意義上來說,人們對城市景觀最直接最經(jīng)常的感受即來自于街道。因此如何快速地實現(xiàn)街道景觀的三維可視化對于三維城市建模而言是具有重大意義的。街道的景觀主要包括主體景觀(如沿街建筑立面、街道路面等)以及細部景觀(人行天橋、行樹、花壇、燈箱廣告、路燈等等)兩部分。所謂建筑立面,一般意義上指的是建筑的外墻所呈現(xiàn)的界面。在三維城市建模過程中,地形紋理和建筑物頂部紋理可以很容易地從航空影像上獲取,而建筑物立面紋理仍然需要靠人使用數(shù)碼相機去拍攝。由于影像之間通常是沒有索引關(guān)系的,所以需要人為地查找照片、預(yù)處理照片和指定建筑物與照片的對應(yīng)關(guān)系,這樣就存在效率低下、人工勞動強度高的問題。因此如何快速而且真實地恢復(fù)沿街建筑立面是亟待解決的問題。同時對于街道景觀的其它部分,如細部景觀,街道路面等的三維恢復(fù)也是目前數(shù)字城市中研究的熱點。視頻資料的獲取具有方便、快捷的特點,而且從中可提取出密集的序列影像,包含了豐富的紋理信息,因而基于視頻序列影像的應(yīng)用研究日益成為攝影測量和計算機視覺的熱點。目前作為城市三維建模的數(shù)據(jù)源的主要是直升機載視頻序列影像以及地面視頻序列影像。直升機載序列影像適用于大場景的三維城市建模,然而其影像的獲取仍然具有一定的局限性,不僅經(jīng)濟成本較高,同時天氣狀況以及城市低空高度限制對于影像質(zhì)量也具有相當?shù)挠绊?而且建筑墻面紋理的幾何變形非常大。地面(如車載等)視頻序列影像的獲取具有經(jīng)濟快捷的特點,同時因為提取出的序列影像清晰度高,也彌補了航空影像和直升機載影像建筑墻面紋理清晰度低和幾何變形太大的不足。車載序列影像是地面視頻序列影像中最常用的一種,所以對于車載序列影像的快速紋理處理將有助于解決三維城市建模中街道景觀三維可視化的問題。 本文涉及的主要研究內(nèi)容集中在兩個方面:(1)基于側(cè)拍的車載序列影像快速重建沿街建筑立面,包括序列影像的預(yù)處理,墻面紋理的恢復(fù)以及沿街建筑立面的三維恢復(fù)三方面;(2)沿主光軸方向的車載序列影像為街道景觀中街道路面和細部景觀的重建提供了理想的數(shù)據(jù)源,因此本文對沿主光軸方向的車載序列影像的處理中涉及攝影測量問題進行了初步的研究,包括視差、相對定向、前方交會以及單像空間后方交會等方面,并且對基于沿主光軸方向序列影像的路面紋理恢復(fù)進行了研究。本研究力圖將計算機視覺、圖像處理和攝影測量中的經(jīng)典理論、方法有機、合理的結(jié)合起來意在提供一種突破原有傳統(tǒng)近景攝影測量思路的快速重建沿街兩側(cè)建筑立面的方法:對
[Abstract]:The concept of digital city , like the concept of digital earth , is not strictly defined at present . In fact , the digital city refers to the city with information , and it is the virtual control body of the real city . In China , the digital city is the basic step of building the digital city .










In the digital city , the street is the main object of the research , because the streets in the city are not only the channels connecting the two places , but also the public life stage _ sight - seeing tourists follow the street . So how to quickly and truly restore the three - dimensional reconstruction of the street landscape is the hotspot of the research in the digital city .










The main research content in this paper focuses on two aspects : ( 1 ) On - board sequence image based on side beat is used to reconstruct the building facade along the street , including the preprocessing of sequence image , the restoration of wall texture and the three - dimensional restoration of the building facade along the street .

【學位授予單位】：武漢大學
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2004
【分類號】：P208

【引證文獻】

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本文編號：1877647