点云双目立体观测技术研究

三维激光扫描点云带来了大量客观世界信息,但在数据处理及可视化方面也给研究人员带来了新的挑战,单纯的三维明暗处理技术产生的点云图像并不具备可量测属性。为了获得真实的立体感,点云的可视化可以通过透视投影变换和OpenGL技术产生左右两幅点云图像,通过双目立体观测的方法去重现点云实体世界。本文分析并验证了双目立体观测点云精度。     

基于同名点量测值的影像匹配

本文描述了一种关系，它使我们能够确定某一张像片上一个三维目标影像是否与另一张像片上一个目标的影像相匹配。这种影像匹配算法要求在两张像片上有９个同名像点的量测值，它仅依赖于像点坐标，而无需知道物方空间坐标或两摄影机的内外方位元素。该关系可以用于变化检测或分类，而且，当两张像片的透视中心存在较大差异时，这种方法特别有用。该研究的副产品是“核线方程”，它在影像的自动搜索和相关算法中很有用处。     

GIS信息辅助的单影像立体量测

为解决数字城市建设中精细三维信息的快速获取难题 ,本文提出一种GIS信息辅助的单影像立体量测算法用于实现建筑物的三维数据获取。其思路为 :通过检校摄影机获取影像内方位元素主点坐标 (x0 ,y0 )和主距f,然后将单张影像中房屋轮廓线分为分别平行于X、Y、Z三个方向的三组特征线 ,计算各组特征线的合点 ,求取影像的三个外方位角元素A、α、κ以反推摄影姿态 ,再从二维GIS数据库中提取地面位置信息 ,结合实际距离解算模型比例因子λ ,在以上参数的基础上进行建筑物的立体量测获取建筑物的高度。针对现实建筑物的多样性 ,本文还讨论了面向复杂建筑物的量测方法。文章最后通过实验验证了该算法的可行性     

一种可量测立体全景的构建方法

全景可以呈现360°全视角的现实场景真实景观为了使全景能够呈现更好的浏览效果,为观察者提供更丰富的信息,本文提出构建一种立体全景模型,在影像序列获取过程中,同时测量投影中心的位置与方位等定位信息,再结合摄影测量的基本原理,使观察者在浏览景观的同时,可以交互式地了解其场景中重要目标的位置与尺度等属性信息,并通过试验验证了该方法的可行性。     

一种改进的立体摄像机标定方法

克服了传统的立体摄像机标定要求在摄像机前精确地配置标定物,过程繁复,户外实现较困难的弱点,提出一种改进标定方法,通过双目匹配点,线性地求解本质矩阵,快速找出摄像机的相对位置关系。实验表明,其精度与传统的方法相当,且优于其他的快速标定方法,可广泛应用于各种户外场合。     

广义立体像对匹配方法研究

遥感影像匹配是遥感技术中的热点和难点问题,是三维重建、导航、模式识别、DEM自动提取等工作的基础.传统的匹配方法通常是针对同源数据的,文中研究基于广义立体像对的匹配方法,设计并实现了基于小波变换的特征匹配和灰度匹配相结合的匹配方法,并结合现有的遥感数据,人工选取40对同名控制点对匹配点的精度进行检验,实验结果表明该算法...     

含有DEM误差的立体正射影像对上高程量测精度探讨

在DEM支持下,通过引入投影视差光线,以数字正射影像为基础,制作立体辅助影像,并与原正射影像共同构建正射立体影像对,产生与实地相似的几何模型,进行立体观察与量测,可以量测地貌高程,是另外一种构建立体三维环境的思路.然而生成正射影像和辅助影像的原始DEM是含量有误差的.这种误差是否会对产生的立体正射影像对的高程量测结果产生粗差,进而是否影响立体正射影像对的后续使用,这是分析探讨的出发点.理论和实践证明,使用该DEM生成正射立体影像对的左右视差并不受DEM误差的影响,量测高程能够达到一定的精度要求.     

双目影像密集匹配方法的回顾与展望

以摄影测量为应用背景,综述了双目影像密集匹配方法。首先借助图表对局部密集匹配与全局密集匹配两类方法进行了简明的比较,指出各类方法的优缺点以及面临的主要挑战;然后分析了密集匹配中难以处理的建筑物遮挡问题,将航摄影像中普遍存在的建筑物遮挡现象分为5种类型,阐述了现有遮挡检测与填充算法的针对性,为解决密集匹配中的空洞问题提供技术思路;最后展望了双目影像密集匹配的发展趋势。以期帮助读者全面了解传统双目影像密集匹配技术,对基于深度学习的密集匹配研究有所裨益。     

一种用于工业测量设计对比的乱序点集匹配算法

针对工业测量应用中测量点集与设计点集之间的对比分析必须人工指定公共点对进行坐标系转换的问题,并为实现此类应用的自动化匹配及精度对比分析,获取最优精度的检测结果,提出了一种基于乱序点集匹配和最小二乘原理的设计对比分析算法。通过实验验证了该算法的有效性,并讨论了该算法的应用条件。     

点云的红绿立体三维可视化方法研究

传统的立体观察方式主要应用于立体像对建立的模型,近年来三维激光扫描点云立体视模型构建的研究也逐渐成为热点。针对激光点云的立体观测方法,对三维点云数据组织及可视化方法展开研究。实验结果表明,点云可视化可以通过透视变换、点云图像线性混合以及红绿影像互补色生成。     

三维工业测量系统与工业摄影测量相结合在动态工业测量中的应用

本文讨论了高精度三维工业测量系统和工业摄影测量各自在工业生产中的优缺点。提出了通过将两者配合使用,结合各自优点,使用三维工业测量系统为工业摄影测量提供高精度像控点,进而运用工业摄影测量的实现对工业生产环境中的目标,尤其是动态工业目标及其他需在短时间内观测的大量目标的高精度测量与检测。在实际工业生产测量证明该方法切实有效,不仅解决了复杂环境的动态工业目标的观测问题,且相对于单独使用两种观测方法观测数据的精度有较大的提高。     

三目立体工业摄影测量系统外部参数的快速标定

针对我国锻件在位检测装置和测量方法落后的问题以及立体工业摄影测量现场控制场建立难的问题,开发出三目立体工业摄影测量系统,并提出系统外部参数标定方法,将控制场坐标系建立在相机上。试验证明,利用三目立体工业摄影测量系统解算物方点坐标的精度为0.201mm,验证标定精度的可靠性,满足在高温锻件测量现场建立简单、有效的高精度立体工业摄影测量控制场的应用需求。     

自适应窗口的SAR立体影像匹配方法

针对SAR立体影像间几何畸变对影像匹配的影响,该文提出一种自适应窗口的SAR立体影像匹配方法。首先引入外部粗分辨率DEM,根据影像参数和DEM高程精度约束匹配搜索范围。然后采用归一化互相关和测度进行辅影像匹配窗口自适应扩展匹配,以保证主辅影像匹配窗口内的灰度信息一致;归一化互相关和值最大时的辅影像匹配窗口为最佳匹配窗口,最佳匹配窗口的中心点为获取的匹配点。最后利用双向一致性约束剔除误匹配点。试验结果表明,本文方法在山地区域能有效地增加正确匹配点数量,提高匹配正确率。     

基于几何规则的车载近景立体影像道路交通标线自动提取

道路交通标线信息是道路导航地图中必不可少的数据,对于制作精度更高、道路细节信息更加丰富清晰的高精度导航地图具有重要的作用。本文以车载近景立体影像中的道路交通标线信息自动提取为研究目标,针对道路交通标线快速、精确采集的应用需求,提出了基于几何规则的车载近景立体影像道路交通标线自动提取方法。该方法首先分析了道路交通标线的几何特征;其次,构建了基于几何特征的交通标线信息提取规则;最后,以标线种子点为基础,结合前述规则,实现了道路交通标线三维空间信息的自动采集。以南京师范大学的车载移动测量系统拍摄的实际近景立体影像为数据进行了试验,试验结果证明,本文方法相比传统人机交互采集方法,在交通标线特征点采集效率、标线几何相似度等方面有较大的优势,可为高精度导航地图的生产提供一种可借鉴的技术支撑。     

工业摄影测量网形优化设计与分析

针对如何提高工业摄影测量系统的测量精度问题,该文根据摄影测量网形设计的原则,分别对长形面状结构和多面体结构的被测物进行摄影测量网形设计;对所设计网形进行现场实验,验证所设计网形的可行性,并根据工作过程和测量结果对设计网形进行了优化。     

多尺度边缘动态规划立体匹配算法

目前大多数立体匹配方法都是基于像素处理,而以面向对象的方式进行立体匹配则更加符合人类视觉习惯。该文提出一种面向对象的多尺度递进的立体匹配算法,实现由粗到细的快速立体匹配。首先对参考图进行粗分割获取目标对象,然后针对目标区域采用边缘线动态规划的方法获取视差,再根据精度需求进一步判断该目标是否需要细分以获取更加精细的视差,最后得到有效的视差图。实验证明,这种方法以目标区域为对象避免了从像素级逐一运算,不仅使处理速度加快,而且还能保持有效精度。     

多通道置信传播算法的核线影像密集匹配

针对航空核线影像的稠密匹配问题,该文提出了一种基于控制点与RGB三色置信传播模型的多通道置信传播算法。该算法利用点特征匹配算子提取影像的部分同名点作为区域控制点,随后将RGB 3个颜色分量都作为置信传播模型的独立基础变量,同时增加邻域像素点对的颜色差异的贡献。两组核线影像匹配实验结果表明,所提算法在使用较少参数的情况下,降低了同名点存在颜色差异造成的干扰,利用置信传播原理提高了同名点的匹配正确率,能有效进行航空核线影像的逐像素密集匹配。     

Accuracy improvement of ASTER stereo satellite generated DEM using texture filter

The grid DEM(digital elevation model) generation can be from any of a number of sources:for instance,analogue to digital conversion of contour maps followed by application of the TIN model,or direct elevation point modelling via digital photogrammetry applied to airborne images or satellite images.Currently,apart from the deployment of point-clouds from LiDAR data acquisition,the generally favoured approach refers to applications of digital photogrammetry.One of the most important steps in such deployment i...     

融合SIFT与SGM的倾斜航空影像密集匹配

针对倾斜航空摄影特点与匹配处理要求,提出了融合尺度不变特征转换SIFT与半全局匹配SGM的倾斜影像密集匹配方法,包括两个阶段:(1)引入局部二阶矩变换的SIFT倾斜影像稀疏匹配。利用与二阶矩特征值有关的Hessian-Gabor算子提取影像初始特征,通过窗口二阶矩变换及椭圆归一化处理去除特征邻域的仿射变化,使得改进SIFT的特征描述符仿射不变性大大增强,满足宽基线倾斜像对稳健匹配要求的同时并能获得较多的匹配特征作为后续SGM优化计算的路径约束条件;(2)路径受限优化下的SGM倾斜影像密集匹配。以倾斜影像SIFT成功匹配像素的互信息为约束,对SGM的动态规划路径进行分段纠正,减小错误匹配代价的传播并加速最优路径搜索过程;以匹配像素的离散视差信息为基础,基于TPS变换生成良好初始视差图,以提高SGM互信息计算的可靠性并提高计算效率;对理想水平像对下的摄影测量水平核线重排过程进行扩展,整体旋转摄影基线以消除分量BX,BY的影响并建立虚拟"水平"像空间辅助坐标系,从而利用相对定向参数生成沿扫描线方向的"水平"核线影像以满足SGM应用要求。倾斜影像密集匹配试验结果证明了算法的有效性,可为后续摄影测量DSM自动生成或3维快速重建工作提供可靠、逐像素的密集匹配点。     

全景立体视觉的快速近区重力地形改正方法

重力地形改正是区域重力测量工作中的一个关键步骤,目前重力地形改正的主要挑战是如何快速地重建测站附近高精度的三维地形。本文提出了一种基于全景立体视觉和摄影测量技术的快速近区重力地形改正方法,设计和开发了相应的快速测图系统。为了使该系统硬件尽量小型化并满足精度需求,我们进行了系统的理论精度分析和设计优化。所开发的研究系统可以从获取的全景立体图像自动生成DEM并计算重力地形改正值。该系统已经过野外多站多种地形的实验验证,结果表明其效率和精度明显优于传统的野外测量方法。