无人机倾斜摄影测量应用于建筑物三维建模研究

发布时间：2017-04-08 01:10

  本文关键词：无人机倾斜摄影测量应用于建筑物三维建模研究，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：传统航空摄影测量只能获取建筑物的高度信息和顶部纹理信息,对于侧面纹理的提取只能依靠人工拍摄进行补充,与三维数字城市快速发展对三维数据获取的需求相矛盾。本文利用小型多旋翼无人机搭载单镜头微单相机,从低空快速获取地物的三维信息,来满足城市快速发展对数据获取的需求,并设计了一套完整的方案对其进行了分析与验证。相机标定是所有工作的基础,针对实验环境采用张正友二维平面标定算法对本次实验所用相机进行标定,得到的标定结果用于三维位置信息获取。传统外方位元素获取方法对倾角的要求限制在水平倾角3°以内,航偏角6°以内,无法解决大倾角环境下外方位元素的解算,本文采用两种获取外方位元素的方法,是对传统外方位元素获取手段的一种改进。利用多视影像对倾斜像片进行量测,并对量测结果进行分析,实验结果表明在大角度情况下量测平面中误差、高程中误差控制在0.07m以内,达到了对大比例尺测图的精度要求,所测数据满足后期建模的需要。基于视角法进行纹理的优选,并提出一种新的纠正方法对优选的纹理进行纠正,重新赋予像点灰度值,实验结果表明经过纠正后的纹理图像能够用来进行三维模型的构建。本文利用无人机搭载非量测数码相机,以辽宁工程技术大学行政楼为例,采用一整套设计方案,为基于多旋翼无人机进行倾斜摄影测量构建三维模型的方法提供了验证,表明此方案的可行性。
【关键词】：倾斜摄影测量 相机标定 量测分析 纹理提取 建模
【学位授予单位】：辽宁工程技术大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：P231
【目录】：

• 致谢4-5
• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 1 绪论9-14
• 1.1 研究背景9-10
• 1.2 国内外研究现状10-11
• 1.3 研究目的与意义11-12
• 1.4 论文研究内容与组织结构12-13
• 1.4.1 论文的研究内容12
• 1.4.2 论文组织结构12-13
• 1.5 本章小结13-14
• 2 相机镜头标定原理与方法14-28
• 2.1 相机标定基础理论14-21
• 2.1.1 相机标定常用的坐标系14-16
• 2.1.2 相机标定理想数学模型—针孔成像模型16-19
• 2.1.3 实际相机标定模型19-21
• 2.2 相机标定21-27
• 2.2.1 标定方法的分类21-22
• 2.2.2 经典标定方法—张正友法22-24
• 2.2.3 标定算法的实现24-27
• 2.2.4 标定实验结果27
• 2.3 本章小结27-28
• 3 空间位置信息的获取28-49
• 3.1 低空无人机航摄系统28-29
• 3.2 航摄设计29-34
• 3.3 影像外方位元素获取的两种方法34-41
• 3.3.1 像片的方位元素34
• 3.3.2 控制点文件34-35
• 3.3.3 外方位元素的两种解算方法35-41
• 3.4 倾斜影像的量测方法研究41-46
• 3.4.1 倾斜像片特点42-43
• 3.4.2 倾斜影像量测的主要方法43-44
• 3.4.3 倾斜影像量测原理44-46
• 3.5 倾斜影像量测精度分析46-48
• 3.6 本章小结48-49
• 4 纹理提取49-55
• 4.1 纹理图像的定位与优选49-51
• 4.1.1 纹理图像的定位49-50
• 4.1.2 建筑物纹理优选50-51
• 4.2 纹理影像纠正51-55
• 4.2.1 纹理影像坐标系的转换51-53
• 4.2.2 纹理图像纠正53-55
• 5 倾斜影像在建筑物三维建模中的应用55-57
• 5.1 倾斜影像用于建模的技术优势55
• 5.2 SketchUp软件的特点55-56
• 5.3 建筑物的建模56
• 5.4 本章小结56-57
• 6 结论与展望57-59
• 6.1 研究结论与创新点57-58
• 6.1.1 研究结论57-58
• 6.1.2 主要创新点58
• 6.2 研究展望58-59
• 参考文献59-62
• 作者简历62-64
• 学位论文数据集64

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

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本文编号：291730