傾斜攝影測量開題報告

1、畢業(yè)設(shè)計（論文）開題報告傾斜攝影測量應(yīng)用學(xué)院測繪工程學(xué)院專業(yè)測繪工程班級測繪一班學(xué)號學(xué)生姓名指導(dǎo)教師開題日期2014331傾斜攝影測量應(yīng)用開題報告一、選題的背景與意義：（一）課題研究來源（二）課題研究的目的通過掌握傾斜攝影測量技術(shù)來獲取地面物體地形全面準(zhǔn)確的三維信息。（三）課題研究的意義通過研究傾斜攝影測量這項高新技術(shù)通過在同一飛行平臺上搭載多臺傳感器，同時從垂直，傾斜等不同角度采集影像，獲取地面物體更為準(zhǔn)確的信息。傳統(tǒng)的影像數(shù)據(jù)主要來源于垂直角度的航空或衛(wèi)星影像，這些影像大多只有地物頂部的信息特征，缺乏地物側(cè)面的詳細輪廓及紋理信息，不利于全方位的模型重建和場景感知，并且這些影像上的建筑物容易

2、產(chǎn)生墻面的傾斜和屋頂位移，遮擋壓蓋等問題，不利于后期的幾何糾正和輻射處理。二、國內(nèi)外研究現(xiàn)狀:（一）國內(nèi)研究現(xiàn)狀（二）國外研究現(xiàn)狀三、課題研究內(nèi)容及創(chuàng)新傾斜影像是通過具有一定傾角的傾斜航攝相機獲取的，具有如下的特點：1可以獲取多個視點和視角的影像，從而得到更為詳盡的側(cè)面信息2具有較高的分辨率和較大的視場角，3同一地物具有多重分辨率的影像；4傾斜影像地物遮擋現(xiàn)象較突出。傾斜攝影測量技術(shù)通常包括影像預(yù)處理、區(qū)域網(wǎng)聯(lián)合平差、多視影像匹配DSM生成、真正射糾正、三維建模等關(guān)鍵內(nèi)容傾斜影像測量的關(guān)鍵技術(shù)1多視影像聯(lián)合平差，多視影像不僅包含垂直攝影數(shù)據(jù)，還包括傾斜攝影數(shù)據(jù)，而部分傳統(tǒng)空中三角測量系統(tǒng)無法較

3、好地處理傾斜攝影數(shù)據(jù)，因此，多視影像聯(lián)合平差需充分考慮影像間的幾何變形和遮擋關(guān)系。結(jié)合POS系統(tǒng)提供的多視影像外方位元素，采取由粗到精的金字塔匹配策略，在每級影像上進行同名點自動匹配和自由網(wǎng)光束法平差，得到較好的同名點匹配結(jié)果，同時，建立連接點和連接線、控制點坐標(biāo)、GPU/IMU輔助數(shù)據(jù)的多視影像自檢校區(qū)域網(wǎng)平差的誤差方程，通過聯(lián)合解算，確保平差結(jié)果的精度。2多視影像密集匹配，影像匹配是攝影測量的基本問題之一，多視影像具有覆蓋范圍大，分辨率高等特點，因此，如何在匹配過程中充分考慮冗余信息，快速準(zhǔn)確獲取多視影像上的同名點坐標(biāo)，進而獲取地物的三維信息，是多視影像匹配的關(guān)鍵，由于單獨使用一種匹配基元

4、或匹配策略往往難以獲取建模需要的同名點，因此近年來隨著計算機視覺發(fā)展起來的多基元、多視影像匹配，逐漸成為人們研究的焦點，目前，在該領(lǐng)域的研究已取得很大進展，例如建筑物側(cè)面的自動識別與提取。通過搜索多視影像上的，在確定墻面時，可以設(shè)置若干影響因子，并給予一定的權(quán)值，將墻面分為不同的類，將建筑的各個墻面進行平面掃描和分割，獲取建筑物的側(cè)面結(jié)構(gòu)，再通過對側(cè)面進行重構(gòu)，提取出建筑物屋頂?shù)母叨群洼喞?，?shù)字表面模型生成和真正射影像糾正，數(shù)字表面模型生成和真正射影像糾正傾斜攝影測量技術(shù)以大范圍、高精度、高清晰的方式全面感知復(fù)雜場景，系統(tǒng)具備高性能的協(xié)同并行處理能力，在新一代城市空間數(shù)據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)中有著巨大

5、的發(fā)展?jié)摿ΑｋS著我國城市化進程的快速推進，精細化的三維城市模型作為城市規(guī)劃、建設(shè)、管理和信息化的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，得到了日益廣泛的應(yīng)用并逐漸成為城市空間數(shù)據(jù)框架的重要內(nèi)容。然而，傳統(tǒng)的航空和衛(wèi)星遙感手段主要針對城市建筑頂部進行模型重建，而對側(cè)面的三維重建一直缺少有效的解決手段。傾斜攝影技術(shù)的發(fā)展，可以有效解決這一難題，將靜態(tài)的，基于立體像對和點特征的傳統(tǒng)攝影測量技術(shù)推向了一個新的高度，即動態(tài)的，基于多視影像和對象特征的實時攝影測量技術(shù)。因此，諸如高分辨率DSM、逼真的真正射影像和精細的三維城市模型等傾斜攝影測量產(chǎn)品需求尤為迫切，而發(fā)展基于多平臺多傳感器的傾斜影像自動化、智能化的處理技術(shù)，已經(jīng)成為新一代

6、數(shù)字?jǐn)z影測量研究的核心主題。130135140145多視影像密集匹配能得到高精度高分辨率的數(shù)字表面模型(DSM),充分表達地形地物起伏特征，已經(jīng)成為新一代空間數(shù)據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施的重要內(nèi)容。由于多角度傾斜影像之間的尺度差異較大，加上較嚴(yán)重的遮擋和陰影等問題，基于傾斜影像的DSM自動獲取存在新的難點?？梢允紫雀鶕?jù)自動空三解算出來的各影像外方位元素，分析與選擇合適的影像匹配單元進行特征匹配和逐像素級的密集匹配，并引入并行算法，提高計算效率。在獲取高密度DSM據(jù)后，進行濾波處理，并將不同匹配單元進行融合，形成統(tǒng)一的DSMO多視影像真正射糾正涉及物方連續(xù)的數(shù)字高程模型(DEM)和大量離散分布粒度差異很大的地物

7、對象，以及海量的像方多角度影像，具有典型的數(shù)據(jù)密集和計算密集特點。因此，多視影像的真正射糾正，可分為物方和像方同時進行。在有DSM的基礎(chǔ)上，根據(jù)物方連續(xù)地形和離散地物對象的幾何特征，通過輪廓提取、面片擬合、屋頂重建等方法提取物方語義信息；同時在多視影像上，通過影像分割、邊緣提取、紋理聚類等方法獲取像方語義信息，再根據(jù)聯(lián)合平差和密集匹配的結(jié)果建立物方和像方的同名點對應(yīng)關(guān)系，繼而建立全局優(yōu)化采樣策略和顧及幾何輻射特性的聯(lián)合糾正，同時進行整體勻光處理，實現(xiàn)多視影像的真正射糾正。140145150多視影像密集匹配能得到高精度高分辨率的數(shù)字表面模型(DSM),充分表達地形地物起伏特征，已經(jīng)成為新一代空間

8、數(shù)據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施的重要內(nèi)容。由于多角度傾斜影像之間的尺度差異較大，加上較嚴(yán)重的遮擋和陰影等問題，基于傾斜影像的DSM自動獲取存在新的難點?？梢允紫雀鶕?jù)自動空三解算出來的各影像外方位元素，分析與選擇合適的影像匹配單元進行特征匹配和逐像素級的密集匹配，并引入并行算法，提高計算效率。在獲取高密度DSM數(shù)據(jù)后，進行濾波處理，并將不同匹配單元進行融合，形成統(tǒng)一的DSM多視影像真正射糾正涉及物方連續(xù)的數(shù)字高程模型(DEM)和大量離散分布粒度差異很大的地物對象，以及海量的像方多角度影像，具有典型的數(shù)據(jù)密集和計算密集特點。因此，多視影像的真正射糾正，可分為物方和像方同時進行。在有DSM的基礎(chǔ)上，根據(jù)物方連續(xù)地形和離散地物對象的幾何特征，通過輪廓提取、面片擬合、屋頂重建等方法提取物方語義信息；同時在多視影像上，通過影像分割、邊緣提取、紋理聚類等方法獲取像方語義信息，再根據(jù)聯(lián)合平差和密集匹配的結(jié)果建立物方和像方的同名點對應(yīng)