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基于无人机影像的建筑物变化量提取研究

作　者: 连浩东
导　师: 张春森
学　校: 西安科技大学
专　业: 摄影测量与遥感
关键词: 无人机影像 变化检测DSM 真正射影像 影像分割 变化量提取
分类号: P237
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
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内容摘要


随着城市的快速发展，城市的变化也越来越明显为了能更好地为城市规划人员城市管理决策人员及时提供信息，有必要对城市的变化发展进行适时地监测本文利用无人机遥感影像来对城市地区人工建筑物的变化进行检测，根据城市地区人工建筑物的变化主要反映在高度上的变化这一特点，首先研究了无人机航拍的原始影像如何生成数字表面模型（DSM），并提出了一种真正射影像的制作方法，接着考虑到不同时期DSM影像的变化可能会受到一些植被变化和道路变化的影响，本文利用生成的无人机影像对分割植被和道路区域的方法进行了研究文章最后利用两个不同时期的无人机航拍影像生成的两个不同时相的数字表面模型（DSM），在此基础上来检测那些城市地区人工建筑物的变化区域由于DSM影像上人工建筑物的变化和其它地物如树木等的变化都会在高度变化上反映出来，而本文检测最终目的只是为了了解城市区域建筑物的变化情况，所以本文通过不同时期的DSM差值图得到变化的区域，在这个区域中采用了梯度方向的直方图灰度匹配及直线特征匹配等方法来提取出城市区域变化的建筑物本文利用不同时期的西安浐灞地区无人机影像进行了实验，从实验结果分析得出，所提出的方法是具有可行性，同时突出了该方法的简单直观且易于操作的优点

全文目录


摘要  2-3
ABSTRACT  3-6
1 绪论  6-11
  1.1 研究背景及意义  6-7
  1.2 国内外研究现状  7-9
    1.2.1 遥感影像中建筑物提取的研究现状  7-8
    1.2.2 遥感影像中建筑物变化检测的研究现状  8-9
  1.3 本文的组织结构  9-11
2 无人机遥感影像地理数据表达基础  11-16
  2.1 航摄像片理论基础  11-14
    2.1.1 航摄像片透视变换的特殊点线面  11
    2.1.2 内外方位元素与投影变换  11-14
  2.2 无人机遥感影像地理数据表示  14-16
    2.2.1 数字高程模型  14
    2.2.2 数字表面模型  14
    2.2.3 数字正射影像图  14-15
    2.2.4 真正射影像  15
    2.2.5 正射影像图 DOM 与真正射影像图 TDOM 的区别  15-16
3 基于无人机影像生成数字表面模型（DSM）生产过程研究  16-38
  3.1 原始影像的畸变差校正  17-18
  3.2 生金字塔影像  18-19
  3.3 影像自动内定向  19-21
  3.4 连续相对定向模型建立  21-24
  3.5 自由航带网构建  24-27
  3.6 地面点坐标概略值计算  27-30
  3.7 自由网非线性变形改正  30-31
  3.8 无人机航测影像区域网平差计算  31-33
  3.9 基于影像区域网 DEM 自动生成  33-34
  3.10 试验与成果分析  34-38
4 真正射影像制作方法的研究  38-43
  4.1 真正射影像处理的典型技术流程  38-39
  4.2 影像中的遮蔽现象及其处理原则  39
  4.3 遮蔽区的查找方法  39-41
  4.4 遮蔽区域影像补偿  41
  4.5 实验成果  41-43
5 无人机影像分割理论及方案  43-59
  5.1 影像分割方法  44-48
    5.1.1 基于边缘的影像分割  44-46
    5.1.2 基于区域的影像分割  46-48
    5.1.3 其他方法  48
  5.2 影像分割评价  48-51
    5.2.1 评价方法  49-50
    5.2.2 评价准则  50-51
  5.3 无人机遥感影像分割的评价  51-55
    5.3.1 分割算法的选择  52
    5.3.2 测试影像描述及评价测度  52-55
  5.4 实验与结论  55-59
6 建筑物变化量的提取  59-68
  6.1 基于无人机遥感影像的变化检测  59-61
    6.1.1 变化检测方法的概述  59-60
    6.1.2 变化检测的步骤和流程  60-61
  6.2 待选变化区域的获取  61-62
  6.3 待选变化区域的进一步分析处理  62-64
    6.3.1 基于直线特征匹配的检测分析  62
    6.3.2 基于梯度方向直方图的检测分析  62-64
  6.4 实验结果与分析  64-68
    6.4.1 待选变化区域的生成结果分析  65-66
    6.4.2 对提取的变化区域再进一步的分析  66-68
7 总结与展望  68-70
致谢  70-71
参考文献  71-73

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中图分类: > 天文学、地球科学 > 测绘学 > 摄影测量学与测绘遥感 > 测绘遥感技术
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