无人机影像恢复三维场景系统研究

发布时间：2017-12-06 10:06

  本文关键词：无人机影像恢复三维场景系统研究

  更多相关文章： 无人机影像 参数化建模 数据库 三维场景恢复 空间分析

【摘要】：随着立体视觉三维场景重建技术的发展,人们对建模精度、建模效率、经济效益及自动化程度等方面提出了更高的要求。遥感技术作为一种有效的影像获取手段,已经广泛应用于倾斜摄影测量、地面三维重建等领域,特别是无人机遥感影像以其高空间分辨率、视场范围广等特点,在立体视觉三维场景重建应用方面具有得天独厚的优势。针对现有三维重建技术成本高、效率低等缺点,如何利用无人机高分影像研发一套高效、精细化三维场景建模系统具有重要意义。本文首先利用无人机高分影像结合PhotoScan软件生成DOM、DEM及点云数据,并从生成的DOM和点云数据中获取地物参数。然后,基于参数化建模方法进行三维模型的构建。最后,结合C#语言和SQL SERVER数据库在VS2010平台上对多源海量空间数据进行统一组织和管理,以Skyline二次开发和DirectX为平台设计研发了三维场景建模系统。论文的主要研究内容和成果如下:(1)对无人机影像数据的获取、预处理过程进行阐述,介绍了基于SFM算法恢复无人机影像点云数据的方法,并利用商业软件PhotoScan生成DOM、DEM及点云数据,通过与已知控制点对比分析,获得DOM、DEM及点云数据的精度。(2)研究了基于DOM和点云数据的参数化建模方法,通过DOM分析地物的模型特征,利用点云数据获取地物特征点坐标,采用特定的三角网连接方法构建地物三维模型,并对构建模型进行贴图显示。(3)针对利用无人机影像恢复三维场景所需的数据具有种类多、数据量大、结构复杂等特点,从数据库的概念模型、逻辑模型和物理模型出发,研发了三维场景数据库管理系统。根据地物特点设置地物模型点位坐标和方位坐标,设计出相应的数据存储表结构,解决了地物模型自动、精确置入地形模型的问题。(4)基于DirectX和Skyline二次开发技术研发了一套三维场景建模系统,系统分为三大功能模块:三维建模模块、三维场景构建模块和信息管理与空间分析模块,可以完成三维场景的恢复、数据的查询、浏览和可视化展示,信息管理与空间分析模块能够为城市规划、防灾减灾和应急救援等工作提供技术支持。
【学位授予单位】：西南交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：P23

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本文编号：1258207