车载激光点云与光学影像的配准算法研究

发布时间：2017-12-14 16:07

  本文关键词：车载激光点云与光学影像的配准算法研究

  更多相关文章： 激光点云 光学影像 互信息 配准

【摘要】：车载移动测量系统是一个多传感器集成的自动化数据采集系统,该系统在普通车辆上搭载了组合定位定姿系统(Positioning and orientation system,简称POS系统)、三维激光扫描仪、可见光相机等传感器,在车载平台的快速移动过程中,协同时间同步控制装置,实时采集道路与周边地物的激光扫描点云与影像数据。车载移动测量系统采用直接地理参考(DirectGeoreferencing)技术,在没有任何地面控制点的情况下,即可直接获得相机与三维激光扫描仪的位置与姿态信息,实现地物三维信息的直接获取。车载移动测量系统是测绘地理信息产业最先进的信息获取技术之一。车载移动测量系统兴起于20世纪90年代,系统集成度已经比较成熟,目前的研究主要集中在数据处理自动化、以及多传感器数据的联合利用等方面。三维激光扫描仪和可见光相机作为该系统的核心传感器,分别获取相关地物的激光扫描点云和可见光影像,影像具有丰富的纹理、语义信息,各类特征连续;激光点云数据具有点云密度高,精度好、高分辨率的三维空间信息。因此,将车载激光点云和光学影像进行融合,得到彩色点云数据,能够实现两者对地物目标描述的优势互补。车载激光点云与光学影像的高精度配准是两种数据联合利用的前提与关键。车载移动测量系统进行数据后处理的最关键步骤是车载激光点云和影像数据高精度配准。本文介绍了车载移动测量系统的基本理论,分析总结了激光点云与光学影像数据配准的基本问题,提出了车载激光点云与光学影像高精度、自动的严格配准方法,研究解决动态车载移动测量系统数据的配准方法。本文配准方法研究将灰度信息作为配准基元,互信息作为配准的相似性测度,对车载激光点云数据考虑距离信息生成深度影像,对应的车载光学影像进行畸变校正、信息提取,利用梯度下降法改进的Barzilai-Borwein(BB)算法作为配准策略,最终进行这两种异源数据的配准。实验结果表明,本文配准方案有效可行,具有一定的稳健性,配准精度较高,能满足实际应用需求。
【学位授予单位】：武汉大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：P235

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 陈贤铿;测绘讲座 航空测量——第二讲 摄影、航空摄影与像片判读[J];测绘通报;1958年11期

2 王颖洁;周玉杉;;基于光学影像匹配技术的地震形变场提取研究[J];矿山测量;2012年04期

3 张斌;马国锐;余健;王少军;;利用灾前光学影像和灾后VHR SAR影像对地震低层建筑物进行变化检测[J];武汉大学学报(信息科学版);2014年02期

4 彭芳媛;向常淦;;基于特征提取的光学影像和SAR影像自动配准[J];测绘;2009年06期

5 孙阳;秦杨;;雷达技术在影像制作方面的应用[J];测绘与空间地理信息;2012年04期

6 陈富龙;张红;王超;;基于跨接约束的高分辨率SAR影像与光学影像配准[J];遥感技术与应用;2006年03期

7 朱岚巍;郭华东;王长林;;SAR与光学影像融合在宁陕地区明长城探测中的应用研究[J];国土资源遥感;2008年04期

8 岳春宇;江万寿;;几何约束和改进SIFT的SAR影像和光学影像自动配准方法[J];测绘学报;2012年04期

9 ; 数字化产品[J];科学大观园;2002年10期

10 张帆;黄先锋;李德仁;;激光扫描与光学影像数据配准的研究进展[J];测绘通报;2008年02期

中国重要报纸全文数据库 前2条

1 费旭辉;合成孔径雷达与光学影像融合及其应用国际研讨会在成都举行[N];中国测绘报;2007年

2 中国工程院院士 刘经南;位置大数据产业化才能形成巨大效益[N];中国信息化周报;2013年

中国博士学位论文全文数据库 前2条

1 钱隽;新型荧光碳点的研制及其在脑肿瘤光学影像中的应用[D];复旦大学;2014年

2 宋必芹;光学影像中线结构提取技术及应用研究[D];中国科学院研究生院（西安光学精密机械研究所）;2014年

中国硕士学位论文全文数据库 前4条

1 郑茜;基于光学影像资料提取地面水平位移及其时间序列信息[D];中国地震局地质研究所;2015年

2 张奕戈;车载激光点云与光学影像的配准算法研究[D];武汉大学;2017年

3 田野;环境卫星光学影像自动配准算法研究与并行实现[D];辽宁工程技术大学;2009年

4 贾伟洁;SAR影像与光学影像配准研究[D];山东科技大学;2010年

，

本文编号：1288503