基于低空无人机影像特征的匹配策略研究
发布时间：2021-09-09 13:24
低空无人机及计算机视觉技术的迅速发展,给传统的航空摄影测量带来了巨大的改变,无人机凭借着机动性强、低空飞行、可靠性好、安全性高、成本低等一系列优点,使得在短时间内迅速获取测区的影像数据成为可能,而这些是传统航空摄影测量平台所无法具备的。低空无人机摄影测量目前已经在相关行业的各个领域得到了广泛应用,但低空无人机影像有着自身的特点,其低飞以及像幅范围小,使得单幅影像的覆盖地物少且易受到外在因素影响等问题。这些问题导致传统的影像匹配方法,在低空无人机影像数据的匹配应用中,存在一定的局限性。因此,本文主要对特征匹配方法进行了改进,使得在影像匹配中兼顾时效性和鲁棒性,同时对适用于不同区域影像数据的匹配策略展开研究。1、在目前已有的影像匹配方法中,选取三种常用的特征匹配方法对比分析,并进行了低空无人机影像数据的试验探讨。结果表明,现有传统的匹配方法难以较好的兼顾低空无人机影像匹配的鲁棒性与实时性。2、针对现有特征描述符的局限性,在SURF特征检测的基础上,采用了结合三重样本的浅卷积神经网络的特征学习型描述符进行影像匹配的方法。在三种不同区域的低空无人机影像实验数据中,采用合适数据样本训练方法得到适...
【文章来源】：西安科技大学陕西省
【文章页数】：67 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
无人机影像匹配策略研究内容结构图
9图 2.1 坐标系像平面坐标系系。像平面坐标系，是用来表达像点片上的具体位置。是描述像点在像空间位置的坐标系，位置而定，故对于每张像片的像空间系。坐标系，它是以像片的航摄中心为原作为坐标点，在各坐标系之间的辅助PZ为右手系的物方空间坐标系，目的间的转换。t，即为地面坐标系，其可以是我们在用的坐标系
低空无人机航摄获取影像的必需设备，其能够用一个几何模型进行描定的数学法则来构建三维世界中的地面点坐标和二维像平面点的之间的相机的设备不同，相应会有很多种模型，其中低空无人机摄影测量是针孔成像模型。针孔模型的基本原理和思想是，它是光在通过针孔系。同时由于采用的非量测相机的透镜的存在，他可以改善成像的画的几何关系产生一定可用数学形式描述的畸变。因此，我们使用中心型，来描述整个投影过程，首先对其原理进行展开认识。投影成像模型人机航空摄影测量中携带的通常是非量测的相机（如佳能 mark5D 等的过程可以用中心投影来描述构建。如下图 2.2 的示意所示，相机中，过cO 做垂直像面的一条射线，其会与与像面交于像主点 p ，以cO 为中cX 轴与u轴平行，cY 轴与v轴平行，则建立的空间直角坐标系cccO XY系。在像平面上以IO 为原点，建立了 OuvI 以像素为单位图像坐标系点，在像平面上建立 p xy像平面坐标系。
【参考文献】：
期刊论文
[1]倾斜影像自动空三及其在城市真三维模型重建中的应用[J]. 李德仁,肖雄武,郭丙轩,江万寿,时月茹. 武汉大学学报(信息科学版). 2016(06)
[2]大范围倾斜多视影像连接点自动提取的区域网平差法[J]. 闫利,费亮,叶志云,夏旺. 测绘学报. 2016(03)
[3]局部图像描述符最新研究进展[J]. 许允喜,陈方. 中国图象图形学报. 2015(09)
[4]一种具有视点不变性的倾斜影像快速匹配方法[J]. 肖雄武,李德仁,郭丙轩,江万寿,臧玉府,刘健辰. 武汉大学学报(信息科学版). 2016(09)
[5]倾斜影像匹配关键算法及应用研究[J]. 姚国标. 测绘学报. 2015(03)
[6]无人机遥感系统的研究进展与应用前景[J]. 李德仁,李明. 武汉大学学报(信息科学版). 2014(05)
[7]可量测影像高程同步模型及其在测图中的应用[J]. 张祖勋,朱俊锋,胡翔云. 测绘学报. 2014(01)
[8]一种针对大倾角影像匹配粗差剔除的算法[J]. 张永军,王博,段延松. 武汉大学学报(信息科学版). 2013(10)
[9]无人机影像的同名点匹配[J]. 唐敏,李永树,鲁恒. 光电工程. 2012(03)
[10]UAV低空航测技术研究[J]. 林宗坚. 测绘科学. 2011(01)
博士论文
[1]无人机倾斜影像高效SfM重建关键技术研究[D]. 姜三.武汉大学 2018
[2]摄影测量方法在工程应用中的关键技术研究[D]. 马电.武汉大学 2014
[3]航空视频影像的正射影像制作关键技术研究[D]. 任超锋.武汉大学 2014
[4]多视匹配策略与优化方法研究[D]. 纪松.解放军信息工程大学 2012
[5]移动高程平面约束的多视影像可靠匹配方法[D]. 王竞雪.辽宁工程技术大学 2010
硕士论文
[1]高分辨率航空影像特征匹配技术研究[D]. 胡佳怡.东华理工大学 2018
[2]基于局部不变特征的无人机遥感影像匹配技术研究[D]. 王瑞瑞.解放军信息工程大学 2017
[3]基于SIFT算法的低空摄影测量影像匹配方法研究[D]. 张凯南.长安大学 2016
本文编号：3392173
【文章来源】：西安科技大学陕西省
【文章页数】：67 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
无人机影像匹配策略研究内容结构图
9图 2.1 坐标系像平面坐标系系。像平面坐标系，是用来表达像点片上的具体位置。是描述像点在像空间位置的坐标系，位置而定，故对于每张像片的像空间系。坐标系，它是以像片的航摄中心为原作为坐标点，在各坐标系之间的辅助PZ为右手系的物方空间坐标系，目的间的转换。t，即为地面坐标系，其可以是我们在用的坐标系
低空无人机航摄获取影像的必需设备，其能够用一个几何模型进行描定的数学法则来构建三维世界中的地面点坐标和二维像平面点的之间的相机的设备不同，相应会有很多种模型，其中低空无人机摄影测量是针孔成像模型。针孔模型的基本原理和思想是，它是光在通过针孔系。同时由于采用的非量测相机的透镜的存在，他可以改善成像的画的几何关系产生一定可用数学形式描述的畸变。因此，我们使用中心型，来描述整个投影过程，首先对其原理进行展开认识。投影成像模型人机航空摄影测量中携带的通常是非量测的相机（如佳能 mark5D 等的过程可以用中心投影来描述构建。如下图 2.2 的示意所示，相机中，过cO 做垂直像面的一条射线，其会与与像面交于像主点 p ，以cO 为中cX 轴与u轴平行，cY 轴与v轴平行，则建立的空间直角坐标系cccO XY系。在像平面上以IO 为原点，建立了 OuvI 以像素为单位图像坐标系点，在像平面上建立 p xy像平面坐标系。
【参考文献】：
期刊论文
[1]倾斜影像自动空三及其在城市真三维模型重建中的应用[J]. 李德仁,肖雄武,郭丙轩,江万寿,时月茹. 武汉大学学报(信息科学版). 2016(06)
[2]大范围倾斜多视影像连接点自动提取的区域网平差法[J]. 闫利,费亮,叶志云,夏旺. 测绘学报. 2016(03)
[3]局部图像描述符最新研究进展[J]. 许允喜,陈方. 中国图象图形学报. 2015(09)
[4]一种具有视点不变性的倾斜影像快速匹配方法[J]. 肖雄武,李德仁,郭丙轩,江万寿,臧玉府,刘健辰. 武汉大学学报(信息科学版). 2016(09)
[5]倾斜影像匹配关键算法及应用研究[J]. 姚国标. 测绘学报. 2015(03)
[6]无人机遥感系统的研究进展与应用前景[J]. 李德仁,李明. 武汉大学学报(信息科学版). 2014(05)
[7]可量测影像高程同步模型及其在测图中的应用[J]. 张祖勋,朱俊锋,胡翔云. 测绘学报. 2014(01)
[8]一种针对大倾角影像匹配粗差剔除的算法[J]. 张永军,王博,段延松. 武汉大学学报(信息科学版). 2013(10)
[9]无人机影像的同名点匹配[J]. 唐敏,李永树,鲁恒. 光电工程. 2012(03)
[10]UAV低空航测技术研究[J]. 林宗坚. 测绘科学. 2011(01)
博士论文
[1]无人机倾斜影像高效SfM重建关键技术研究[D]. 姜三.武汉大学 2018
[2]摄影测量方法在工程应用中的关键技术研究[D]. 马电.武汉大学 2014
[3]航空视频影像的正射影像制作关键技术研究[D]. 任超锋.武汉大学 2014
[4]多视匹配策略与优化方法研究[D]. 纪松.解放军信息工程大学 2012
[5]移动高程平面约束的多视影像可靠匹配方法[D]. 王竞雪.辽宁工程技术大学 2010
硕士论文
[1]高分辨率航空影像特征匹配技术研究[D]. 胡佳怡.东华理工大学 2018
[2]基于局部不变特征的无人机遥感影像匹配技术研究[D]. 王瑞瑞.解放军信息工程大学 2017
[3]基于SIFT算法的低空摄影测量影像匹配方法研究[D]. 张凯南.长安大学 2016
本文编号：3392173
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