学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

基于影像分割的无人机影像密集匹配算法研究与实现

作　者: 吕佩育
导　师: 张春森
学　校: 西安科技大学
专　业: 地图学与地理信息系统
关键词: 密集匹配 影像分割 视差平面拟合 半全局匹配
分类号: P231
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
下　载: 84次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载
 

内容摘要


无人机低空摄影测量系统作为一种方便快捷、费用低廉的数据获取方式，在实时响应和三维重建中表现出独特的优势，并得到广泛应用。采用无人机影像恢复被摄物体三维信息，具有自动化程度高、成本低廉的特点。密集匹配技术是基于二维影像恢复三维信息的关键技术之一，同时也是摄影测量和计算机视觉领域的热点和难点问题。无人机影像相对于传统航摄影像，具有影像分辨率高、重叠度大的优势，同时也存在基高比小、影像姿态不稳定等问题。无人机影像的这些特点给无人机影像的密集匹配带来了困难。本文主要研究无人机影像密集匹配算法。通过学习国内外经典的密集匹配算法，分析和比较常用算法的优缺点及适用范围。针对无人机影像的特点，设计一种基于影像分割的密集匹配算法。算法的主要过程为：首先，采用mean shift方法对核线影像进行彩色分割，然后采用半全局匹配方法生成初始视差图，在此基础上，以影像分割的块作为最小单位用Ransac方法拟合视差平面并精化，再采用置信度传播方法进行视差平面分配，由此得到视差图，最后进行视差精化。考虑到算法的效率和适应性等问题，本文的密集匹配采用影像分块的策略。为了更好地评价算法的精度，本文除了利用视差图进行评价以外，还生成密集的三维彩色点云，利用点云效果评价本文算法的精度。通过多组数据实验证明，本文算法针对无人机影像有较好的效果，与SGM方法相比有所改进。本文主要研究内容和创新点如下：1）深入研究国内外经典的密集匹配算法，分析和比较常用算法的优缺点和适用范围，结合无人机影像的特点，总结无人机影像密集匹配存在的问题。2）设计并实现了一种基于影像分割的无人机影像密集匹配算法，采用SGM方法代替局部算法计算初始视差图，提高初始视差的准确度。另外，本文算法在视差平面分配过程结束之后进行视差精化，改善结果视差图的效果，尤其是由于影像分割造成的物体边界视差不准确的情况。3）本文匹配过程中采用影像分块的策略，解决了由于视差范围过大而导致的内存不足的问题，提高算法的适用性。

全文目录


摘要  2-4
ABSTRACT  4-8
1 绪论  8-13
  1.1 研究背景与意义  8-9
  1.2 国内外研究现状  9-11
  1.3 研究内容  11
  1.4 论文结构安排  11-13
2 密集匹配流程及常用方法概述  13-29
  2.1 密集匹配基本流程  13-22
    2.1.1 匹配代价计算  14-16
    2.1.2 代价聚合  16
    2.1.3 视差估计  16-19
    2.1.4 视差精化  19-22
  2.2 基于影像分割的密集匹配流程  22-26
    2.2.1 影像分割  23-24
    2.2.2 局部方法匹配  24
    2.2.3 视差平面拟合  24-26
    2.2.4 视差平面分配  26
  2.3 无人机影像的密集匹配  26-29
    2.3.1 无人机影像的特点  27
    2.3.2 无人机影像密集匹配存在的问题  27-29
3 基于影像分割的密集匹配算法设计与实现  29-47
  3.1 MEAN SHIFT 影像分割  29-30
  3.2 计算初始视差图  30-33
    3.2.1 AD+MI 匹配代价计算  30-31
    3.2.2 8 方向动态规划  31-33
    3.2.3 视差后处理  33
  3.3 视差平面拟合  33-39
    3.3.1 平面拟合的合理性论证  34-36
    3.3.2 平面拟合方法选择  36-39
  3.4 视差平面精化  39-40
    3.4.1 视差平面分组  39-40
    3.4.2 视差平面更新  40
  3.5 视差平面分配  40-42
  3.6 视差精化  42-43
  3.7 无人机影像匹配策略  43-47
4 实验与分析  47-64
  4.1 不同地貌类型的数据测试  47-55
    4.1.1 连续地表  47-51
    4.1.2 城市地区  51-55
  4.2 标准航空影像测试  55-64
    4.2.1 数据说明  55-58
    4.2.2 精度评价  58-64
5 结论与展望  64-65
  5.1 总结  64
  5.2 展望  64-65
致谢  65-66
参考文献  66-70
附录  70

相似论文

  1. 基于区域分割的遥感影像道路提取算法研究,TP751
  2. 基于形态学策略的高分辨率遥感影像道路提取方法研究,TP751
  3. 基于并行计算的立体影像密集匹配算法研究,TP391.41
  4. 基于双目立体视觉的水下三维重建,TP391.41
  5. 面向对象的昆明滇池子流域高分辨率遥感影像地物信息提取,TP751
  6. 无人机遥感影像分割及地面目标提取技术研究,TP751
  7. 面向对象的遥感影像信息提取技术研究,P237
  8. 遥感影像数据的面向对象分类与模糊逻辑分类研究,TP751
  9. 一种融合边缘与对象异质性的影像分割算法,TP751
  10. 面向对象的高分辨率遥感影像分类及最佳分割尺度研究,TP751
  11. 基于Level Set的医学影像分割,TP391.41
  12. 面向对象的高分辨率遥感影像信息提取与尺度效应分析,P237
  13. 高分辨率遥感影像分割及地物轮廓提取方法研究,TP751
  14. 面向对象的高空间分辨率遥感影像城市建筑物震害信息提取,TP751
  15. 面向对象图像处理方法在遥感震害提取中的应用研究,P237
  16. 基于遥感与GIS的城市绿地研究,TP751
  17. 医学影像二维处理及三维重建系统的研究与实践,TP391.41
  18. 基于凝聚层次聚类的高分辨率遥感影像分割算法研究,TP751
  19. 模糊聚类在影像上的应用研究,TP391.41
  20. 乳腺X线影像中钙化点检测方法的研究,R816.4
  21. 吉林省莫莫格地区面向对象湿地遥感分类方法研究,X37

中图分类: > 天文学、地球科学 > 测绘学 > 摄影测量学与测绘遥感 > 航空摄影测量
© 2012 www.xueweilunwen.com