基于倾斜摄影三维建模及精细化方法研究

利用倾斜摄影影像构建三维模型能够实现大范围的实景三维重建,但进行航空拍摄时高度较高,很难满足地理信息平台对三维模型的纹理以及结构的精细度要求.本文针对这种情况提出两种精细化解决方案,对纹理和结构同时进行重建,为将来三维模型精细化建设提供经验.     

基于RFM的高分辨率卫星影像三维重建方法

随着高分辨率卫星遥感成像技术的快速发展,基于卫星影像的三维重建技术研究已成为当前国内外研究的热点,但由于种种因素的制约,实现自动化、高精度的三维重建仍然存在很大困难.鉴于此,提出一种基于同源高分辨率卫星影像的三维信息提取方法,其步骤包括利用影像匹配技术获取同名点,通过影像同名点解算像对间几何转换模型,最终基于有理函数模型获取地物点的三维坐标.结果表明,利用文中方法可以实现影像的三维重建,精度上能够满足一定的生产需求.     

倾斜立体影像自动准稠密匹配与三维重建算法

倾斜影像之间因存在较大几何畸变,已有算法尚难取得可靠准稠密匹配,严重阻碍后续的三维重建。本文提出一种基于仿射不变特征的自动准稠密匹配与三维重建算法。算法分三个阶段:1)种子匹配。先利用仿射不变特征获取初始匹配,在此基础上进行最小二乘匹配(least square matching,LSM),并自适应迭代求取LSM最大收敛区域(maximum convergence region,MCR);2)准稠密匹配。对位于MCR内部的格网点采用透视变换模型的归一化互相关(normalized cross correlation,NCC)测度进行匹配,其余格网点则采用对极几何改正模型的加权差值平方和测度进行匹配,对于匹配结果中可能存在的外点根据几何一致性关系剔除;3)三维表面重建。利用影像定向与共线方程对2)步结果重建三维点云,然后根据三维点云生成三维网格并贴上纹理,得到最后的重建结果。实际的倾斜立体影像实验验证了算法的优越性。     

无人机倾斜摄影测量技术支持下的裸露边坡表面变化识别

为克服传统人工边坡调查方法效率低、风险高、难度大等缺陷,针对高陡裸露边坡,本文提出了基于无人机倾斜摄影的边坡三维重建和灾害识别分类方法,即利用无人机多视角序列影像重构裸露边坡三维实景模型,并将不同时期的边坡三维模型统一在相同的坐标系内。经试验验证,重建模型精度优于2 cm,基于点云与点云比较算法的三维点云数据变化检测算法,能够分析两个时期点云模型的细微差异,通过在三维实景模型中进行标记,结合PointNet++分类神经网络算法自制点云数据集,成功地实现对标记区域的识别与分类,从而实现边坡滑坡、坍塌、落石等灾害场景的智能化识别。     

基于Skyline三维模型重建的关键方法及其应用

对Skyline三维模型重建过程中的数据预处理及建模关键技术进行了研究;并基于该平台,充分利用已有的传统的地理空间数据,将其应用到武汉大学信息学部局部校区的三维模型重建中,取得了较好的效果。     

64排螺旋CT血管成像技术在子宫动静脉畸形中的应用

目的:探讨64排螺旋CT血管成像技术在子宫动静脉畸形(UAVM)中的临床价值。方法:选取2例UAVM患者64排螺旋CT数据,所有扫描图像均采用冠状多平面重组(MPR)、最大密度投影(MIP)及容积再现(VR)技术进行三维重建。结果:2例患者64排螺旋CT三维成像均能清晰显示骨盆、髂总动脉、髂外动脉及其分支、髂内动脉及子宫动脉等,可以确定UAVM血管团的位置、大小、供血动脉、引流静脉的情况及与毗邻血管、骨盆的立体空间关系。结论:64排螺旋CT血管成像技术能准确诊断UAVM,为临床诊治提供清晰及立体的影像资料。     

锥束CT图像重建算法在DSP上的加速方法研究

随着CT技术的发展,重建速度已成为CT系统的重要指标之一,图像重建加速的研究也成为CT研究的热点之一。DSP由于采用哈佛结构,具有专门的硬件乘法器以及广泛采用流水线操作等特点,已开始应用于图像重建加速。本文针对近年来开始应用的三维锥束CT的图像重建算法进行了DSP加速方法研究。首先介绍了DSP应用于图像重建的研究现状,其次,通过对三维重建的典型算法——FDK的算粒分解分析,结合DSP的硬件结构的特点,提出了一种基于DSP的CT图像重建的综合加速技术。该方法通过C的优化、汇编优化和编译优化的综合使用,充分利用了硬件结构和软件流水技术,采用TMS320C6455芯片实现了CT图像重建的加速计算,实验结果表明,该方法取得了较高加速比。     

利用机载LiDAR数据重建大型复杂立交桥三维模型

立交桥三维模型在交通导航、景观设计等方面具有重要价值。机载LiDAR平台能够快速、准确地获取地物三维点云,有助于立交桥的提取与重建。本文提出了一种基于机载LiDAR数据的大型立交桥三维模型重建方法。该方法首先从原始数据中提取立交桥点云,然后构建三维网格并根据连通性对立交桥点云进行分割,将连通桥面进一步分割为无分叉或交汇结构且宽度保持一致的“结构单元”,接着利用道路中心线的连续性对立交桥遮挡部分进行修复,并结合桥面中心线和宽度信息对桥面进行重建,最终获得完整的立交桥三维模型。为了验证方法的有效性,本文选取了2个立交桥数据进行实验。结果表明,重建模型的正确率和完整率达均到90%以上,质量较好。本文方法能够取得较好的大型立交桥三维重建效果。     

机载LiDAR数据建筑物顶面点云分割方法研究

建筑物顶部面片的精确分割是机载LIDAR点云数据中建筑物三维重建的关键。本文在LIDAR点云数据法向量分析及曲率计算的基础上,采用曲率最小点作为种子点,以点云法向量角度差和灰度值差作为生长条件,构建了LIDAR点云数据的建筑物顶面面片区域增长分割方法,并进一步对分割面片的邻接点进行处理,用于建筑物三维模型的重建。实验结果表明,本文建立的算法可准确的分割不同结构类型的建筑物顶面,并能够有效区分植被点云。     

无人机影像支持的矿区开采动态监测方法

长期的不合理开发与利用使得我国矿区环境问题尤为突出,对矿区进行动态监测可以有效减少矿业活动所带来的负面影响。传统的矿区环境监测多采用实地考察、逐级报告的工作方式,不但需要大量的人力、物力和时间,而且在发现问题时难以作出及时的反应,因此需要寻找一种能够满足当前矿区监测工作要求的方法。本文利用无人机获取矿区高空间分辨率影像来进行矿区开采的动态监测;获取的影像通过Agisoft PhotoScan Pro软件的SFM三维重建技术进行处理,实现了影像的快速拼接,以及高质量的数字高程模型（DEM）与数字正射影像图（DOM）的快速生成;最后利用ArcGIS软件的GIS方法得到不同时期的DEM高程变化情况及填挖方量,实现了矿区开采的动态监测。本次研究成果客观,可为矿区相关部门管理与规划矿区的开采现状提供有效的资料依据。