多视立体匹配中的影像择优技术研究

发布时间：2017-04-01 15:12

  本文关键词：多视立体匹配中的影像择优技术研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：多视匹配能综合多视影像信息,一定程度上提高了匹配的可靠性。然而,现有的多视匹配方法将所有重叠影像都参与匹配,忽略了影像的质量差异,最终匹配结果在很多情况下并不理想。本文总结了传统多视匹配方法及策略,分析了遮挡和基高比对多视匹配产生的影响,推导了一定条件下基高比与匹配精度之间的关系,以及地形坡度、基高比与影像相对变形间的关系;在此基础上提出了物像结合的多视影像筛选方法和实时择优的多视混合匹配方法,并取得了良好的实验效果。论文主要研究工作如下:(1)全面分析了多视立体匹配模型及其常用的匹配约束策略,实现了金字塔策略下的多视特征匹配,为物像结合的影像筛选方法和实时择优的多视混合匹配方法提供了一个相对可靠的物方初始信息。(2)详细探讨了遮挡、基高比大小对现有多视匹配方法造成的影响,并从高程精度、地形坡度两个角度分别推导了基高比大小对影像相对变形的影响规律。(3)提出一种物像结合的影像筛选方法,该方法从空间几何关系和影像灰度信息两方面对每个特征点的重叠影像进行筛选,并利用kd-Tree搜索策略将特征点的筛选结果引导非特征点进行密集匹配。实验证明该方法能够删除匹配效果不好的影像,提高匹配成功率的同时减少了匹配计算量。(4)详细分析了利用互相关系数作为匹配测度时,多视匹配中的单立体匹配模型和多立体整体匹配模型之间相互转化的可行性,在此基础上提出了一种实时择优的多视混合匹配方法。该方法通过匹配信息多重判据实时删除“负信息”影像,并对保留的影像择优组合,以达到成功匹配出地面点的目的。针对基准影像固定时无法匹配的区域,在实时择优的多视混合匹配方法中设计了影像变换策略,寻找合适的基准影像和相应搜索影像再次进行匹配。实验证明,该方法在匹配成功率和匹配效率方面都较传统方法有优势。
【关键词】：多视匹配 遮挡 基高比 影像筛选 实时择优 混合匹配 影像变换
【学位授予单位】：解放军信息工程大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：P23
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第一章 绪论9-17
• 1.1 研究背景及意义9-13
• 1.1.1 剔除“负信息”影像10-11
• 1.1.2 优化匹配精度，提高匹配效率11-13
• 1.2 国内外相关技术的研究现状13-15
• 1.3 论文研究内容和结构安排15-17
• 第二章 多视立体匹配分析与影像预匹配17-31
• 2.1 多视匹配模型17-20
• 2.1.1 基于单立体匹配与融合的多视匹配模型17-18
• 2.1.2 基于多立体整体匹配的多视匹配模型18-20
• 2.2 多视匹配中的约束策略20-27
• 2.2.1 几何空间关系下的约束20-26
• 2.2.2 影像灰度与特征相似性约束26-27
• 2.3 金字塔策略下的影像预匹配27-29
• 2.3.1 金字塔影像匹配策略27-28
• 2.3.2 特征点提取28
• 2.3.3 多视影像特征匹配28-29
• 2.4 实验及分析29-30
• 2.5 本章小结30-31
• 第三章 物像结合的多视影像筛选方法31-55
• 3.1 引言31-32
• 3.2 多视匹配中的“负信息”及其影响32-43
• 3.2.1 遮挡对匹配的影响32-34
• 3.2.2 遮挡影响的实验与分析34-38
• 3.2.3 基线长短对匹配的影响38-40
• 3.2.4 基线影响的实验与分析40-43
• 3.3 物像结合的影像筛选方法43-48
• 3.3.1 基准影像的判定方法43-44
• 3.3.2 基于可视性分析的影像初筛选44-47
• 3.3.3 基于光度一致性的影像优筛选47-48
• 3.4 特征点引导规则格网密集匹配48-49
• 3.5 实验及分析49-54
• 3.5.1 影像筛选实验49-51
• 3.5.2 影像筛选结果引导密集匹配实验51-53
• 3.5.3 精度评价53-54
• 3.6 本章小结54-55
• 第四章 实时择优的多视影像混合匹配方法55-73
• 4.1 引言55
• 4.2 实时择优的多视影像混合匹配方法55-61
• 4.2.1 多视影像混合匹配的可行性分析55-57
• 4.2.2 实时择优的多视影像混合匹配原理57-58
• 4.2.3 实时择优的多重判据58-61
• 4.3 混合匹配中的影像变换61-65
• 4.3.1 基准影像的变换62-64
• 4.3.2 搜索影像的选择64-65
• 4.4 实验及分析65-72
• 4.4.1 基准影像固定的混合匹配实验65-69
• 4.4.2 影像变换69-72
• 4.5 本章小结72-73
• 第五章 总结与展望73-75
• 5.1 总结73
• 5.2 展望73-75
• 致谢75-76
• 参考文献76-79
• 作者简历79

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前6条

1 王竞雪;朱庆;王伟玺;;多匹配基元集成的多视影像密集匹配方法[J];测绘学报;2013年05期

2 何豫航;岳俊;;基于CMVS/PMVS多视角密集匹配方法的研究与实现[J];测绘地理信息;2013年03期

3 袁修孝;明洋;;一种综合利用像方和物方信息的多影像匹配方法[J];测绘学报;2009年03期

4 刘军;王冬红;王慧;张强;;基于数字建筑物模型的线阵推扫影像真正射纠正[J];遥感技术与应用;2009年01期

5 张剑清;胡安文;;多基线摄影测量前方交会方法及精度分析[J];武汉大学学报(信息科学版);2007年10期

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本文编号：280837