文档介绍：基于无人机航拍图像的室外场景三维重建技术研究浙江工业大学硕士学位论文作者姓名:谢榛指导教师:陈胜勇教授、边林洁讲师浙江工业大学计算机科学与技术学院
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阳磅,浙江工业大学学位论文原创性声明学位论文版权使用授权书日期:山,阩一月沙日日期:为勰瓿г律橙本人郑重声明:所提交的学位论文是本人在导师的指导下,独立进行研究工作所取得的研究成果。除文中已经加以标注引用的内容外,本论文不包含其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果,也不含为获得浙江工业大学或其它教育机构的学位证书而使用过的材料。对本文的研究作出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。本人承担本声明的法律责任。日期:扫,≯年本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定,同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。本人授权浙江工业大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。作者签名:隆跠日
基于无人机航拍图像的室外场景三维重建技术研究摘要无人飞行器,特别是小型化无人机以其安全,高机动,成本低等特点,逐步在军用和民用方面得到广泛的运用。无人机的发展使得高效且低成本的获取航拍图像成为可能。同时,随着信息化时代的不断发展,三维物体或场景模型的需求越来越多。除了直接利用数学模型直接建模外,近几年利用非接触性扫描设备对真实物体进行扫描,重构出模型的方法己经逐渐成熟,成功地应用于考古学、建筑学、精密工业测量、物体识别,军事等领域。然而,传统的三维重建方法存在设备价格昂贵和运输使用不便的问题,而计算机视觉的方法廉价、方便,但对于比较大型的户外场景很难进行方便快捷的建模。本课题针对上述问题,将无人机航拍图像与基于序列图像的三维重建技术相结合,围绕室外场景三维重建问题开展研究工作。利用无人机航拍图像具有的尺度大、视角广、现势性高的特点,试图建立一套针对户外大型场景的高效、便捷,相对廉价的三维重建平台,该平台将在城市数字化,地形测绘等领域发挥重要作用。本文主要工作和成果如下:⑷亟ǖ墓丶∩秆∷惴ㄑ芯俊8菸奕嘶脚牡奶氐悖悸呛脚氖悠敌蛄杏有大量的冗余信息会增加图像匹配的时间,同时会降低匹配精度。与以往方法不同,本文采用的筛选策略是引入分层筛选的概念,将关键帧的筛选分为粗略和精确。先根据图像质量,主要以清晰度,航拍平台参数进行初步筛选,然后根据基线宽度、特征点对重合率约束等因素进行精确筛选,减少大量的冗余信息,提炼出有效的航拍图像关键帧序列,提高三维重建中匹配步骤的执行效率和匹配精度;⒒诩负卧际奶卣魈崛∷惴ㄑ芯俊L卣魈崛】悸堑饺亟ㄏ低持校卣鞯愕提取与匹配是重建的前提。根据航拍图像基线大,视角变化复杂的特点,同时考虑户外场景重建的主体大都为建筑物等几何构型明显的物体,本文提出几何边缘区域先验的特征提浙江工业大学硕士学位论文
取匹配设算法,首先利用快速直线段检测估计及轮廓筛选完成边缘先验区域的提取,然后利用边缘特征良好的特征检测子结合高鲁棒性的特征描述子实现特征提取。该方法考虑了重建场景的几何边缘,增强了特征提取的效率,提升了建筑物边缘的重建效果;⑼暾奕嘶脚闹亟ㄏ低车拇罱āD壳澳芄桓咝Э旖萃暾迪只獬【叭亟系统平台非常少,本文搭建包括无人飞行器平台,航拍图像三维重建在内的完整重建系统。将三维重建的框架应用于航拍图像数据,并根据航拍图像的特点进行系统的改进及优化,最终完成完整的航拍图像序列室外场景三维重建系统。关键词:无人机,航拍图像,三维重建,从运动恢复结构,关键帧筛选,直线分割浙江工业大学硕士学位论文
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目录摘要⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..第绪论⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.第挛奕嘶脚娜亟ɑ±砺邸无人机航拍三维重建原理及技术途径⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯图像序列三维重建⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.第挛奕嘶脚南低车慕ⅰ图像关键帧筛选和特征检测匹配⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯浙江工业大学硕士学位论文研究背景及意义⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.国内外相关研究现状⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.相机成像模型⋯⋯⋯⋯⋯⋯