機(jī)載三線陣影像匹配方法研究.pdf

1、中圖分類號(hào)里2三!UDC碩士學(xué)位論文學(xué)校代碼!Q三三3密級(jí)公五機(jī)載三線陣影像匹配方法研究TheMethodResearchofAirborneThreeLineImageMatching作者姓名：學(xué)科專業(yè)：研究方向：學(xué)院(系、所)：指導(dǎo)教師：副指導(dǎo)教師：孟俊俊測(cè)繪工程數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量地球科學(xué)與信息物理學(xué)院馬慧云副教授張?jiān)粕v師論文答辯日期型!!：羔：必f答辯委員會(huì)主席翻中南大學(xué)二O一四年五月機(jī)載三線陣影像匹配方法研究摘要：數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量技術(shù)正

2、被廣泛地應(yīng)用于從二維數(shù)字影像提取三維空間目標(biāo)的幾何信息和輻射信息中。隨著現(xiàn)代測(cè)繪生產(chǎn)對(duì)空間信息不斷增長(zhǎng)的應(yīng)用需求，對(duì)數(shù)字?jǐn)z影策略技術(shù)的全自動(dòng)化、高效率和高可靠性要求越來(lái)越迫切。影像匹配作為數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量中的一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)，一直是攝影測(cè)量與遙感、計(jì)算機(jī)視覺等領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。ADS40作為線陣傳感器的代表，通過(guò)聯(lián)合GPS／IMU技術(shù)，能夠迅速、精準(zhǔn)地為同一地區(qū)獲取多幅高分辨率數(shù)字航空影像，這就為影像匹配提供充足的影像信息與紋理信息。與框幅式影像

3、的成像特點(diǎn)不同，傳統(tǒng)匹配算法不能完全適用ADS40影像。因此，本文提出POS數(shù)據(jù)幾何約束的連接點(diǎn)匹配和密集匹配方法，主要研究?jī)?nèi)容包括以下兩個(gè)部分：(1)基于POS數(shù)據(jù)約束的ADS40影像SIFT匹配算法。針對(duì)傳統(tǒng)連接點(diǎn)提取方法難以適應(yīng)ADS40影像的問題，提出基于POS數(shù)據(jù)約束的ADS40影像SIFT特征匹配方法。首先在參考影像上建立格網(wǎng)并找出每個(gè)網(wǎng)格內(nèi)的中心點(diǎn)作為特定點(diǎn)，根據(jù)ADS40投影關(guān)系將這些特定點(diǎn)投影到待匹配影像上，獲取一定數(shù)

4、量的投影點(diǎn)并形成近似核線。然后分別以參考影像上的特定點(diǎn)及待匹配影像上對(duì)應(yīng)的近似核線為中心建立對(duì)應(yīng)區(qū)域進(jìn)行SIFT特征與匹配，經(jīng)過(guò)去重處理后得到最終匹配點(diǎn)結(jié)果。(2)基于物方幾何約束的ADS40影像多視匹配方法。針對(duì)傳統(tǒng)全局密集匹配方法效率低下的問題，本文采用局部相關(guān)系數(shù)法進(jìn)行匹配，以快速獲取大量的同名點(diǎn)以快速的重建地形。首先，在基準(zhǔn)影像上建立格網(wǎng)，將格網(wǎng)點(diǎn)通過(guò)幾何關(guān)系轉(zhuǎn)換為一定高程范圍的物方點(diǎn)，再將其反投影到所有的搜索影像上，得到對(duì)應(yīng)的

5、近似核線。然后，利用相關(guān)系數(shù)法匹配測(cè)度，對(duì)基準(zhǔn)影像格網(wǎng)點(diǎn)與對(duì)應(yīng)核線上的點(diǎn)逐一匹配。最后，將所有匹配點(diǎn)通過(guò)前方交會(huì)獲取的物方點(diǎn)，再將其反投影到基準(zhǔn)影像獲取的投影點(diǎn)與對(duì)應(yīng)匹配點(diǎn)比較，滿足閾值條件的同名點(diǎn)作為最終匹配點(diǎn)。試驗(yàn)結(jié)果表明，與傳統(tǒng)的雙片影像匹配相比，三視影像匹配能夠有效提高匹配可靠性，快速獲取大量同名點(diǎn)，滿足地形重建的需求。本文研究所提出的連接點(diǎn)匹配方法和密集匹配方法采用VisualC進(jìn)行了實(shí)現(xiàn)，并開發(fā)了相應(yīng)原型系統(tǒng)。有關(guān)實(shí)驗(yàn)結(jié)果表