機(jī)載LiDAR DSM深度影像與航空影像配準(zhǔn)方法研究.pdf

1、機(jī)載LiDAR是最近十幾年飛速發(fā)展的一種遙感測(cè)量技術(shù)，被廣泛的應(yīng)用于基礎(chǔ)測(cè)繪、三維重建、數(shù)字城市建設(shè)等領(lǐng)域。然而對(duì)比傳統(tǒng)遙感能夠提供豐富的紋理等信息，機(jī)載LiDAR點(diǎn)云數(shù)據(jù)雖然可以表達(dá)地物的三維空間信息，但是存在欠缺物體表面紋理和結(jié)構(gòu)等的局限性，因此，研究機(jī)載LiDAR與傳統(tǒng)遙感數(shù)據(jù)融合具有一定的理論和應(yīng)用意義，而融合的前提是進(jìn)行數(shù)據(jù)的配準(zhǔn)。
　　另一方面，由于不同的影像源均具有各自的局限性，因此基于異源影像配準(zhǔn)、融合、三維重建技

2、術(shù)已成為遙感領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)和難點(diǎn)。而目前基于LiDAR數(shù)據(jù)及傳統(tǒng)遙感影像的配準(zhǔn)方法主要有三類:基于LiDAR強(qiáng)度影像、基于LiDAR點(diǎn)云數(shù)據(jù)、基于LiDAR DSM深度影像的配準(zhǔn)方法。因受LiDAR強(qiáng)度影像本身不足的影響，基于LiDAR強(qiáng)度影像的配準(zhǔn)方法精度較差;基于LiDAR點(diǎn)云數(shù)據(jù)進(jìn)行配準(zhǔn)雖然精度較高，但其算法較為復(fù)雜，因此在配準(zhǔn)領(lǐng)域具有應(yīng)用局限性。而基于LiDAR DSM深度影像的配準(zhǔn)方法在異源影像配準(zhǔn)領(lǐng)域內(nèi)具有較強(qiáng)的推廣性，因此

3、本文主要針對(duì)DSM深度影像和航空影像的配準(zhǔn)問(wèn)題展開研究，具體工作如下:
　　(1)介紹了配準(zhǔn)理論及流程，主要包括:配準(zhǔn)原理、配準(zhǔn)基本問(wèn)題、配準(zhǔn)方法、配準(zhǔn)基元的提取及配準(zhǔn)變換模型，描述了目前的幾種LiDAR與航空影像的配準(zhǔn)技術(shù)，并闡明了LiDAR DSM深度影像與航空影像配準(zhǔn)方法的優(yōu)勢(shì)。
　　(2)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了一系列基于LiDAR點(diǎn)云數(shù)據(jù)的內(nèi)插深度影像、建筑物邊緣檢測(cè)以及直線特征提取等的完整理論框架，為后續(xù)軟件開發(fā)提供了較為完善

4、的理論基礎(chǔ)。
　　(3)在航空影像線特征提取中，引入了傳統(tǒng)攝影測(cè)量理論中的刺點(diǎn)方法，使得即使航空影像紋理特征不利于建筑物線特征提取時(shí)，仍然可以通過(guò)人機(jī)交互的方式，獲取到較為準(zhǔn)確的同名直線特征，保證了廣義點(diǎn)共線條件方程配準(zhǔn)平差解算順利進(jìn)行。
　　(4)結(jié)合Visual Studio2010軟件開發(fā)平臺(tái)，編制了基于廣義點(diǎn)共線條件方程的LiDAR DSM深度影像與航空影像配準(zhǔn)計(jì)算軟件。
　　通過(guò)所編寫程序?qū)ν瑓^(qū)域LiDAR