基于关系图的无人机影像三维重建
本文关键词:基于关系图的无人机影像三维重建 出处:《光学精密工程》2016年06期 论文类型:期刊论文
【摘要】:针对增量式运动恢复结构算法在无人机影像三维重建中运行效率低的问题,提出了一种基于关系图的无人机影像批处理重建方法。利用无人机低精度的位置姿态测量系统数据概略估算影像间的重叠关系,在关联影像之间进行尺度不变特征变换匹配,使用随机抽取一致性算法和三视图约束进一步剔除弱关联的影像连接关系,再通过深度优先搜索得到最终参加重建的影像集连通分量,构建出强关联的稳健影像关系图。然后,根据影像相对位姿参数,由最小二乘法解算全局一致性旋转参数,利用三视几何约束和线性规划求解全局一致位置参数,最后进行一次光束法平差优化。实验结果表明:与经典的增量式重建Bundler算法相比,该方法运行速度至少提高了2.6倍,且生成的三维点数量增加了76.5%,更真实地恢复出场景的几何形态。该算法在改善重建效果的同时提高了处理效率,能够满足无人机快速响应应用的需求。
[Abstract]:Aiming at the low efficiency of incremental motion recovery algorithm in UAV 3D reconstruction, a batch reconstruction method based on relation graph is proposed. To estimate the overlapping relationship between images. By using the data of position and attitude measurement system in UAV low accuracy, by scale invariant feature transform in image matching relation between the use of random consistency algorithm and three view constraints to eliminate weak correlation image connection, through the depth first search to get the final image reconstruction in sets of connected components. Build a strong correlation diagram robust image. Then, according to the relative pose parameters of the image, the global consistency of the rotation parameters is solved by the least square method, and the global location parameters are solved by using the three geometric constraint and linear programming. Finally, the adjustment of primary beam adjustment is carried out. Experimental results show that compared with the classical incremental Bundler algorithm, the speed of the algorithm is increased by at least 2.6 times, and the number of generated 3D points is increased by 76.5%, which can restore the geometric shape of the scene more realistically. The algorithm improves the effectiveness of the reconstruction and improves the processing efficiency, and can meet the needs of the UAV rapid response application.
【作者单位】: 信息工程大学;中国天绘卫星中心;
【基金】:国家自然科学基金(41471387,41301526) 地理信息工程国家重点实验室开放基金(SKLGIE2015-M-3-1)
【分类号】:TP391.41
【正文快照】: 1引言无人机遥感系统因具有灵活、机动、响应速度快等独特优点,而广泛应用在战场侦察、城市规划、资源勘查、林业普查等活动中[1]。目前无人机遥感已经成为卫星遥感、有人机遥感之外的一种重要遥感手段,如何由无人机获取的影像快速稳健地恢复场景的三维信息,已成为摄影测量和
【相似文献】
相关期刊论文 前10条
1 汪国昭,陈凌钧;血管三维重建的问题[J];工程数学学报;2002年S1期
2 章勤,李光明,黄琨;一种基于双眼系统的物体表面三维重建方法[J];计算机工程;2003年15期
3 刘巧红,李利军;脊柱外科三维重建系统设计[J];计算机工程;2005年09期
4 张文博;;鲫鱼肝组织细胞核电镜图像三维重建的研究[J];安徽农业科学;2009年31期
5 何桂珍;程效军;许诚权;;基于单幅影像的三维重建及精度分析[J];河南科学;2010年07期
6 张继华;;MSCT三维重建及多平面重建在颈胸腰椎病变诊断中的临床应用[J];楚雄师范学院学报;2010年12期
7 兰守忍;刘辉;张宏庆;吴俊;;基于X线片的脊柱三维重建及分析[J];云南大学学报(自然科学版);2011年05期
8 张于北;王倩妮;;VGStudio MAX2.0软件在CT图像三维重建中的应用[J];计测技术;2011年05期
9 韩成虎;韩成龙;丘文峰;;CT图像三维重建系统的设计与实现[J];现代计算机(专业版);2013年02期
10 苏鸿根;;三维重建和重构的研究[J];工程图学学报;1986年01期
相关会议论文 前10条
1 王颖颖;张伟成;;数字减影血管造影的三维重建技术[A];第三届全国数字成像技术及相关材料发展与应用学术研讨会论文摘要集[C];2004年
2 彭贞;汪时机;;岩土体CT图像三维重建方法研究[A];自主创新与持续增长第十一届中国科协年会论文集(2)[C];2009年
3 李佳;罗月童;龙鹏程;黄善清;闫锋;孔维华;吴宜灿;FDS团队;;三维放射治疗计划系统中快速三维重建方法的研究与应用[A];第二届全国核技术及应用研究学术研讨会大会论文摘要集[C];2009年
4 杨玉模;梁玮;;多视角体三维重建中的分层可视性[A];第十五届全国图象图形学学术会议论文集[C];2010年
5 胡霞;朱虹;;基于生物图像的三维重建技术研究[A];2007年中国农业工程学会学术年会论文摘要集[C];2007年
6 刘帅;陈军;;一种基于物体横向切片的可量测三维重建方法[A];中国测绘学会第九次全国会员代表大会暨学会成立50周年纪念大会论文集[C];2009年
7 孟卓;姚晓天;姚晖;刘铁根;万木森;连小丽;;基于光学相干层析图像的离体牙三维重建[A];中国光学学会2010年光学大会论文集[C];2010年
8 江泽涛;郑碧娜;吴敏;;一种基于立体像对稠密匹配的三维重建方法[A];第八届全国信号与信息处理联合学术会议论文集[C];2009年
9 张学刚;李明达;范军;胡浩浩;;目标图片三维重建和高频回波特性分析[A];2009年全国水声学学术交流暨水声学分会换届改选会议论文集[C];2009年
10 邹国辉;袁保宗;;基于未定标图象的物体三维重建方法[A];第九届全国信号处理学术年会(CCSP-99)论文集[C];1999年
相关博士学位论文 前10条
1 卢俊;基于无序多视影像的三维重建关键技术研究[D];解放军信息工程大学;2015年
2 孙向军;场景三维重建的若干关键技术研究[D];南京理工大学;2004年
3 王剑;果树枝干三维重建关键技术研究[D];中国农业科学院;2009年
4 刘道明;利用“中国虚拟人”的三维重建构建外科三维诊疗平台[D];中国人民解放军第一军医大学;2003年
5 高剑;三维重建应用系统研究[D];山东大学;2009年
6 刘勇;基于非定标图象的三维重建方法研究[D];西安电子科技大学;2001年
7 王宇宙;计算机视觉三维重建理论与应用[D];西北大学;2004年
8 阚江明;基于计算机视觉的活立木三维重建方法[D];北京林业大学;2008年
9 姜光;基于二次曲线的单轴旋转运动分析和三维重建[D];西安电子科技大学;2003年
10 陈付幸;基于非定标图像序列的三维重建关键技术研究[D];国防科学技术大学;2005年
相关硕士学位论文 前10条
1 王晔;基于MRI序列的鲨鱼影像三维重建系统的软件设计与实现[D];燕山大学;2015年
2 倪海明;基于多重分形频谱理论的野生东北虎头骨三维重建研究[D];东北林业大学;2015年
3 方程骏;基于双目视觉的自由曲面三维重建研究[D];江南大学;2015年
4 张建;基于双目视觉的三维重建研究与实现[D];西南交通大学;2015年
5 李琛;基于Kinect的三维重建与形态识别[D];长安大学;2015年
6 钱文秀;基于PAL相机的三维重建[D];长安大学;2015年
7 周立阳;基于多视图的鲁棒人体三维重建[D];浙江大学;2016年
8 刘礼铭;基于三维重建的超高分辨率壁画快速数字化技术研究[D];浙江大学;2016年
9 杜海洋;基于Kinect的三维重建与动作交互技术研究[D];北京交通大学;2016年
10 韩智涌;脑血管CT图像三维重建关键技术研究[D];大连海事大学;2011年
,本文编号:1339747
本文链接:https://www.wllwen.com/kejilunwen/ruanjiangongchenglunwen/1339747.html