正射影像拼接线搜索及拼接网构建方法研究

发布时间：2022-10-20 20:09

　　当拼接多张正射影像时,特别是在包含较多明显地物的城市区域,为了获得高质量的覆盖范围广的拼接后正射影像,需要进行最优拼接线的搜索和拼接网的构建。为了避免明显拼接缝的产生,影像间最优拼接线应该避免穿过诸如建筑物、车辆等明显地物,尽量穿过诸如道路、草地等影像间相似性较高的区域。为了拼接多张正射影像,需要构建拼接网,用于将单独的拼接线连接成网,同时找到全局最优的连接点。基于像素的拼接线搜索方法,具有速度快,适用性广,实现容易等优点。但是由于像素级特征可提取的影像信息有限,不能很好地从影像中识别出明显地物,导致拼接线穿过明显地物,从而造成“鬼影”现象。因此,研究效果更好的最优拼接线搜索算法非常必要。此外,在对拼接线进行优化时,现有的算法大多在像素级上进行优化,优化效果好,但是由于结点数量太多,导致优化效率较低。因此,提出一种新的既可保证优化效果,又可提高优化效率的优化策略非常重要。最优拼接线搜索算法可以生成两张影像间的拼接线,但是在实际生产中,需要对多张正射影像进行拼接,因此还需要构建拼接网并进行优化。传统的拼接网构建及优化方法,通常不能对连接点进行优化,或者找一个局部最优的点作为连接点,从而造... 

【文章页数】：130 页

【学位级别】：博士

【文章目录】：
本文主要创新点
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 研究背景和意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 最优拼接线搜索
        1.2.2 拼接网构建及优化
    1.3 本文主要研究内容
    1.4 论文结构安排
第二章 基于像素的拼接线搜索
    2.1 图割优化模型介绍
    2.2 基于像素的代价函数设计
    2.3 基于图割模型的能量优化
    2.4 拼接线质量评价
    2.5 实验结果与分析
        2.5.1 纹理复杂度测度评估
        2.5.2 基于像素的拼接线搜索算法评估
    2.6 本章小结
第三章 基于前景目标分割的拼接线搜索
    3.1 超像素分割
    3.2 前景目标分割
    3.3 基于前景目标分割的代价函数设计
    3.4 由粗到精的拼接线优化策略
        3.4.1 超像素级的最优拼接线搜索
        3.4.2 像素级最优拼接线搜索
    3.5 实验结果与分析
        3.5.1 前景目标分割对拼接线的影响
        3.5.2 由粗到精的优化策略评估
        3.5.3 对比实验
    3.6 本章小结
第四章 基于语义分割的拼接线搜索
    4.1 基于深度学习的语义分割
        4.1.1 全卷积神经网络结构
        4.1.2 训练数据准备
        4.1.3 模型参数设置
        4.1.4 损失函数设计
        4.1.5 类别平衡
    4.2 基于语义分割的代价函数设计
    4.3 实验结果与分析
        4.3.1 基于语义分割的代价函数评估
        4.3.2 对比实验及分析
        4.3.3 不同数据集实验
    4.4 本章小结
第五章 拼接网构建及优化方法
    5.1 初始拼接网构建
    5.2 拼接网优化
        5.2.1 交点提取及分类
        5.2.2 拼接面构建
        5.2.3 缓冲区域构建
        5.2.4 两两区域优化
        5.2.5 连接区域优化
    5.3 实验结果与分析
        5.3.1 实验数据
        5.3.2 对比实验及分析
    5.4 本章小结
第六章 总结与展望
    6.1 主要工作与创新
    6.2 未来工作展望
参考文献
攻读博士学位期间发表的论文与科研情况
    1.发表论文
    2.发明专利
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]摄影测量与深度学习[J]. 龚健雅,季顺平.  测绘学报. 2018(06)
[2]一种融合超像素与最小生成树的高分辨率遥感影像分割方法[J]. 董志鹏,王密,李德仁.  测绘学报. 2017(06)
[3]航空影像接缝线的分水岭分割优化方法[J]. 袁胜古,王密,潘俊,胡芬,李东阳.  测绘学报. 2015(10)
[4]正射影像镶嵌线自动搜索的视差图算法[J]. 袁修孝,段梦梦,曹金山.  测绘学报. 2015(08)
[5]遥感图像镶嵌接缝线自动生成方法综述[J]. 周清华,潘俊,李德仁.  国土资源遥感. 2013(02)
[6]一种改进的正射影像镶嵌线最小化最大搜索算法[J]. 袁修孝,钟灿.  测绘学报. 2012(02)
[7]Intelligent optimization of seam-line finding for orthophoto mosaicking with LiDAR point clouds[J]. Hong-chao MA 1,Jie SUN 2 (1 School of Remote Sensing,Wuhan University,Wuhan 430079,China) (2 State Key Lab for Surveying,Mapping and Remote Sensing,Wuhan University,Wuhan 430079,China).  Journal of Zhejiang University-Science C（Computers ＆ Electronics）. 2011(05)
[8]DSM辅助下城区大比例尺正射影像镶嵌线智能检测[J]. 左志权,张祖勋,张剑清,曹辉.  测绘学报. 2011(01)
[9]基于高斯超像素的快速Graph Cuts图像分割方法[J]. 韩守东,赵勇,陶文兵,桑农.  自动化学报. 2011(01)
[10]基于蚁群算法的正射影像镶嵌线自动选择[J]. 张剑清,孙明伟,张祖勋.  武汉大学学报(信息科学版). 2009(06)

博士论文
[1]基于视差图的数字正射影像镶嵌线自动搜索及其质量评价方法研究[D]. 段梦梦.武汉大学 2015

硕士论文
[1]多幅遥感图像自动裁剪镶嵌与色彩均衡研究[D]. 蒋红成.中国科学院研究生院（遥感应用研究所） 2004



本文编号：3695221