基于空地融合的精细化实景建模及可视化研究
发布时间：2020-12-10 10:18
近些年来,伴随着数字城市到智慧城市的升级、AR/VR等智能应用的升级,二维数据的局限性已经无法满足社会各部门的需求,三维数据以其形象性、直观性、可视性使得三维可视化建模技术成为一股发展潮流,并对模型的精细化程度要求也越来越高,同时,对于三维模型空间展示、三维空间分析的能力也引起了社会各行各业的广泛关注,因此,本文对精细化实景三维模型的构建与可视化三维平台的展示进行了深入的研究。无人机空中摄影技术能够高效率获得大面积实景模型,地面近景摄影技术能够获取精细化小范围三维模型,二者各有不同。本文主要围绕倾斜摄影实景三维建模技术以及可视化三维平台展示理论进行研究,对其中的关键技术问题进行了深入的探究,并开展了对山西省大同市晋华宫国家矿山公园研究区的无人机空中倾斜影像和近地面街景影像的采集工作,空地融合建模试验,可视化分析平台搭建等。主要工作包括:⑴详细介绍了无人机空中倾斜摄影系统的组成、空中倾斜影像与地面近景影像的采集方式。具体包括飞行机体参数、飞控与导航、影像采集系统、监控系统、航摄技术参数、航线规划、影像质量检查等。⑵详尽分析了利用空地融合关键技术在重建实景三维模型过程中的应用。主要包含多视...
【文章来源】：西安科技大学陕西省
【文章页数】：70 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
MD41000四旋翼航空飞行器
（a）五镜头 （b）两镜头 （c）单镜头图 2.3 影像采集系统本次实验采用的多视倾斜相机是非量测数码相机，相机型号为 SONYILCE-7R，幅为 35.9×24mm。通常情况下，非量测数码相机畸变较大，需要进行严格的校正，恢影像光束的正确位置，获取相机的内方位元素以及径向、切向畸变参数。本次实验采的非量测数码相机在西安科技大学临潼校区实验室内进行严格校正，校正内容主要包像主点的框标坐标的测定、焦距测定、径向与切向畸变系数的测定工作。本次相机检采用的检校模型（单位为毫米）为：2 4 6 2 20 1 2 3 1 0 2 0 02 4 6 2 20 1 2 3 2 0 1 0 0( )( ) [ 2( ) ] 2 ( )( )( )( ) [ 2( ) ] 2 ( )( )x x x k r k r k r p r x x p x x y yy y y k r k r k r p r y y p x x y y （2.12 20 0r ( x x ) ( y y)（2.2式中， x , y 为像点改正值； x, y 为像方坐标系下的像点坐标；0 0x ,y 为像主点1 2 3k , k ,k 为径向畸变参数，1 2p ,p 为切向畸变参数；将公式 2.2 带入公式 2.1，可以得到畸差后的共线方程为：
9 CCD 非正方形比例系数 α 010 CCD 非正交性的畸变系数 β 02.2.4 地面监控系统无人机地面监控系统，用来监控飞机的各个系统的运行状态，该系统主要是由车载平台子系统、硬件子系统、软件子系统、外部接口服务子系统等组成，通过地面监控系统可以指定飞行航线规划，监控飞行姿态与轨迹等，还可以实时发送指令、接受遥测数据等操作[38]。本文研究使用的地面工作站是军用级的三防分体式的地面工作站，地面工作笔记本采用的是标准军用级别的笔记本配置，包括通过美军标准 MIL-STD-810G 和 IP5X 认证的阳光下可读的高亮度显示屏以及密封的 I/O 端口可以保护接口免遭外部撞击、防溅水、防尘、防撞，它的工作温度区间为-20 摄氏度至 60 摄氏度。地面监控软件采用 mdCockpit地面站软件，该软件能进行航点编辑，监测遥感数据、记录飞行参数（黑匣子）、进行终端通讯，多种语言翻译等操作，在本次试验中，采用的地面工作站与地面监控软件见图 2.4 所示：
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于倾斜摄影测量技术的实景三维建模及精度评估[J]. 谭金石,黄正忠. 现代测绘. 2015(05)
[2]浅析国内倾斜摄影技术的发展[J]. 李安福,曾政祥,吴晓明. 测绘与空间地理信息. 2014(09)
[3]基于倾斜摄影测量技术的“数字资阳”三维建模及精度评定[J]. 张平,刘怡,蒋红兵. 测绘. 2014(03)
[4]基于倾斜摄影测量技术的三维数字城市建模[J]. 孙宏伟. 现代测绘. 2014(01)
[5]利用Pictometry倾斜摄影技术进行全自动快速三维实景城市生产——以常州市三维实景城市生产为例[J]. 田野,向宇,高峰,高亮. 测绘通报. 2013(02)
[6]基于倾斜摄影测量技术快速建立城市3维模型研究[J]. 李镇洲,张学之. 测绘与空间地理信息. 2012(04)
[7]倾斜航空影像的城市建筑物三维模型构建研究[J]. 桂德竹,林宗坚,张成成. 测绘科学. 2012(04)
[8]数字城市三维建模方法比较分析[J]. 李永泉,韩文泉,黄志洲. 现代测绘. 2010(02)
[9]地面3维激光扫描仪:现状与发展[J]. 徐进军,张民伟. 测绘通报. 2007(01)
[10]建筑场景三维重建中影像方位元素的获取方法[J]. 张祖勋,吴军,张剑清. 武汉大学学报(信息科学版). 2003(03)
博士论文
[1]三维模型实拍纹理高精度重建研究[D]. 刁常宇.浙江大学 2007
硕士论文
[1]倾斜影像的特征提取及匹配研究[D]. 吕香伟.长安大学 2017
[2]倾斜摄影测量在实景三维建模中的关键技术研究[D]. 周杰.昆明理工大学 2017
[3]建筑物三维激光点云数据配准及建模研究[D]. 杜希建.长安大学 2016
[4]基于多源数据融合的三维重建研究[D]. 田佳.东华理工大学 2012
[5]地面LiDAR影像数据的配准技术研究[D]. 杨槟.南京理工大学 2009
[6]激光雷达点云数据的三维建模技术[D]. 吕琼琼.北京交通大学 2009
[7]基于三维激光扫描仪的点云配准[D]. 高珊珊.南京理工大学 2008
本文编号：2908529
【文章来源】：西安科技大学陕西省
【文章页数】：70 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
MD41000四旋翼航空飞行器
（a）五镜头 （b）两镜头 （c）单镜头图 2.3 影像采集系统本次实验采用的多视倾斜相机是非量测数码相机，相机型号为 SONYILCE-7R，幅为 35.9×24mm。通常情况下，非量测数码相机畸变较大，需要进行严格的校正，恢影像光束的正确位置，获取相机的内方位元素以及径向、切向畸变参数。本次实验采的非量测数码相机在西安科技大学临潼校区实验室内进行严格校正，校正内容主要包像主点的框标坐标的测定、焦距测定、径向与切向畸变系数的测定工作。本次相机检采用的检校模型（单位为毫米）为：2 4 6 2 20 1 2 3 1 0 2 0 02 4 6 2 20 1 2 3 2 0 1 0 0( )( ) [ 2( ) ] 2 ( )( )( )( ) [ 2( ) ] 2 ( )( )x x x k r k r k r p r x x p x x y yy y y k r k r k r p r y y p x x y y （2.12 20 0r ( x x ) ( y y)（2.2式中， x , y 为像点改正值； x, y 为像方坐标系下的像点坐标；0 0x ,y 为像主点1 2 3k , k ,k 为径向畸变参数，1 2p ,p 为切向畸变参数；将公式 2.2 带入公式 2.1，可以得到畸差后的共线方程为：
9 CCD 非正方形比例系数 α 010 CCD 非正交性的畸变系数 β 02.2.4 地面监控系统无人机地面监控系统，用来监控飞机的各个系统的运行状态，该系统主要是由车载平台子系统、硬件子系统、软件子系统、外部接口服务子系统等组成，通过地面监控系统可以指定飞行航线规划，监控飞行姿态与轨迹等，还可以实时发送指令、接受遥测数据等操作[38]。本文研究使用的地面工作站是军用级的三防分体式的地面工作站，地面工作笔记本采用的是标准军用级别的笔记本配置，包括通过美军标准 MIL-STD-810G 和 IP5X 认证的阳光下可读的高亮度显示屏以及密封的 I/O 端口可以保护接口免遭外部撞击、防溅水、防尘、防撞，它的工作温度区间为-20 摄氏度至 60 摄氏度。地面监控软件采用 mdCockpit地面站软件，该软件能进行航点编辑，监测遥感数据、记录飞行参数（黑匣子）、进行终端通讯，多种语言翻译等操作，在本次试验中，采用的地面工作站与地面监控软件见图 2.4 所示：
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于倾斜摄影测量技术的实景三维建模及精度评估[J]. 谭金石,黄正忠. 现代测绘. 2015(05)
[2]浅析国内倾斜摄影技术的发展[J]. 李安福,曾政祥,吴晓明. 测绘与空间地理信息. 2014(09)
[3]基于倾斜摄影测量技术的“数字资阳”三维建模及精度评定[J]. 张平,刘怡,蒋红兵. 测绘. 2014(03)
[4]基于倾斜摄影测量技术的三维数字城市建模[J]. 孙宏伟. 现代测绘. 2014(01)
[5]利用Pictometry倾斜摄影技术进行全自动快速三维实景城市生产——以常州市三维实景城市生产为例[J]. 田野,向宇,高峰,高亮. 测绘通报. 2013(02)
[6]基于倾斜摄影测量技术快速建立城市3维模型研究[J]. 李镇洲,张学之. 测绘与空间地理信息. 2012(04)
[7]倾斜航空影像的城市建筑物三维模型构建研究[J]. 桂德竹,林宗坚,张成成. 测绘科学. 2012(04)
[8]数字城市三维建模方法比较分析[J]. 李永泉,韩文泉,黄志洲. 现代测绘. 2010(02)
[9]地面3维激光扫描仪:现状与发展[J]. 徐进军,张民伟. 测绘通报. 2007(01)
[10]建筑场景三维重建中影像方位元素的获取方法[J]. 张祖勋,吴军,张剑清. 武汉大学学报(信息科学版). 2003(03)
博士论文
[1]三维模型实拍纹理高精度重建研究[D]. 刁常宇.浙江大学 2007
硕士论文
[1]倾斜影像的特征提取及匹配研究[D]. 吕香伟.长安大学 2017
[2]倾斜摄影测量在实景三维建模中的关键技术研究[D]. 周杰.昆明理工大学 2017
[3]建筑物三维激光点云数据配准及建模研究[D]. 杜希建.长安大学 2016
[4]基于多源数据融合的三维重建研究[D]. 田佳.东华理工大学 2012
[5]地面LiDAR影像数据的配准技术研究[D]. 杨槟.南京理工大学 2009
[6]激光雷达点云数据的三维建模技术[D]. 吕琼琼.北京交通大学 2009
[7]基于三维激光扫描仪的点云配准[D]. 高珊珊.南京理工大学 2008
本文编号：2908529
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