光学立体测绘卫星影像高效密集匹配方法研究

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作者 杨文环 张帅 +1 位作者 孙超 张奥 《航天返回与遥感》 CSCD 北大核心 2024年第4期99-108,共10页

针对半全局匹配(Semi-Global Matching,SGM)中代价聚合存在大量计算冗余的问题,文章提出了基于最小代价路径的快速代价聚合与视差确定方法。在代价聚合阶段,将SGM更新代价空间转变为最小代价路径确定,获取候选视差值集合,使得代价聚合... 针对半全局匹配(Semi-Global Matching,SGM)中代价聚合存在大量计算冗余的问题,文章提出了基于最小代价路径的快速代价聚合与视差确定方法。在代价聚合阶段,将SGM更新代价空间转变为最小代价路径确定,获取候选视差值集合,使得代价聚合计算量不再与视差范围相关,显著提升处理效率;在视差确定阶段,采用单个视差候选值与其它视差候选值差值的绝对值之和的倒数作为该视差候选值的支持度,统计所有视差候选值的支持度,从而可应用“赢者通吃”策略快速确定最终视差值。采用“资源三号”和“高分七号”卫星立体像对密集匹配对比实验验证该方法的有效性,结果表明该方法可在与SGM匹配结果保持一致的同时,将代价聚合处理效率提升90%。 展开更多

关键词 立体测绘卫星 密集匹配 半全局匹配 最小代价路径

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基于密集匹配点云正则化提取建筑单体模型

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作者 李震 周亚平 高永红 《信息技术与信息化》 2024年第10期8-11,共4页

在倾斜影像密集匹配点云的基础上,提出了一种正则化提取建筑单体模型的方法。将原始密集匹配点云进行滤波分割,分离地面、植被、车辆和建筑附属设施点云,之后进行投影栅格化,在栅格图像基础上进行轮廓提取。经过粗校正和精校正的过程,... 在倾斜影像密集匹配点云的基础上,提出了一种正则化提取建筑单体模型的方法。将原始密集匹配点云进行滤波分割,分离地面、植被、车辆和建筑附属设施点云,之后进行投影栅格化,在栅格图像基础上进行轮廓提取。经过粗校正和精校正的过程,能够得到正则化的建筑轮廓,避免了拓扑关系错误和轮廓过拟合的现象。通过与匹配点云进行属性连接,最终得到具有高度信息的建筑三维模型。实验结果表明,建筑物点云分类精度为91.33%,建筑物轮廓在边长和方位角的均方根误差分别为0.350 m和2.656°,所提出的方法能够有效实现城市建筑三维模型的提取。 展开更多

关键词 密集匹配 轮廓提取 正则化 三维模型

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基于多视影像密集匹配点云的质量评估研究 被引量：5

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作者 李彩林 孙延坤 +3 位作者 王佳文 苏本娅 朱夫宏 杨长磊 《激光杂志》 CAS 北大核心 2021年第11期79-86,共8页

当前三维重建生成密集点云的过程中存在质量评估研究并不深入的问题,而且也未形成一个完整的体系,并且缺乏对新设计软件系统的比较和验证,所以极易导致用户在选择时存在一定程度的盲目性。为了解决上述问题,对基于影像生成的点云进行深... 当前三维重建生成密集点云的过程中存在质量评估研究并不深入的问题,而且也未形成一个完整的体系,并且缺乏对新设计软件系统的比较和验证,所以极易导致用户在选择时存在一定程度的盲目性。为了解决上述问题,对基于影像生成的点云进行深入的研究,提出通过扩展评价指标来构建点云质量评价体系的解决方案,利用数码相机和无人机获取多视影像并使用九种开源算法和商业软件生成密集点云,计算激光扫描点云与密集点云数据之间的最邻近距离。不仅从点云精度和完整度,还从点云数目、点云密度、点云生成时间、程序运行占用的内存等角度对密集点云进行评估。实验表明,研究提高了质量评估的可靠性与实用性,进一步完善了密集点云的评价体系,可为相关工程实践应用提供参考依据。 展开更多

关键词 多视影像 密集匹配 点云 质量评估

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基于改进的不规则三角网的密集匹配点云滤波与应用 被引量：2

4

作者 成枢 孙昂 程旭明 《城市勘测》 2023年第2期85-89,共5页

密集匹配点云作为一种新型数据,被广泛应用于各种地形图测绘生产,针对现阶段密集匹配点云滤波技术尚不成熟的问题,本文利用一种改进的不规则三角网加密滤波算法,通过建筑物立面选取地面种子点,结合高程排序构建不规则三角网进行地面点... 密集匹配点云作为一种新型数据,被广泛应用于各种地形图测绘生产,针对现阶段密集匹配点云滤波技术尚不成熟的问题,本文利用一种改进的不规则三角网加密滤波算法,通过建筑物立面选取地面种子点,结合高程排序构建不规则三角网进行地面点云滤波,并与传统不规则三角网加密滤波算法进行对比,结果表明:改进的算法在地面滤波过程中,选取的地面种子点更加准确。对于不同的地形,此算法具有一定的适用性,在地形平坦区域总误差为9.3%,地形复杂区域总误差为12.9%,匹配精度提升了20%~30%,取得了较好的滤波效果。 展开更多

关键词 密集匹配点云 点云滤波 不规则三角网 高程排序

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考虑宽基线立体像对视角变化的航空遥感影像密集匹配方法

5

作者 李莲 《科技通报》 2021年第11期79-84,共6页

针对宽基线摄影条件下,立体像对视角变化以及光照条件变化等因素造成的航空遥感影像密集匹配困难问题,提出一种有效的航空遥感影像密集匹配方法。该方法利用尺度不变特征变换(SIFT)算法,计算基本矩阵和单应矩阵,获取航空遥感影像局部特... 针对宽基线摄影条件下,立体像对视角变化以及光照条件变化等因素造成的航空遥感影像密集匹配困难问题,提出一种有效的航空遥感影像密集匹配方法。该方法利用尺度不变特征变换(SIFT)算法,计算基本矩阵和单应矩阵,获取航空遥感影像局部特征,并构建复杂光照条件下的彩色SIFT算法。在此基础上,采用支持向量回归(SVR)方法来实现宽基线图像密集匹配。其中在SVR算法的基础上加入一些约束条件,生成更为精确的匹配点,并通过SVR算法的扩散方式可以得到较为密集的匹配结果,完成初始特征匹配。利用拓扑过滤器的投票机制匹配大量SIFT特征,并剔除错误匹配项,获得高准确率的初始匹配作为训练数据,实现基于高准确率初始匹配的为SVR构建,并给出的预测搜索新匹配。实验结果表明,该方法可在宽基线条件下对航空遥感影像实施正确密集匹配,获取规模相当的密集匹配点,且密集匹配可视效果良好。 展开更多

关键词 宽基线 立体像对 视角变化 航空 遥感影像 密集匹配

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基于无人机密集匹配点云的黄河流域矿区植被提取 被引量：1

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作者 王果 王成 +2 位作者 王宏涛 陈超 杨福芹 《中国矿业》 2023年第6期65-71,共7页

黄河流域是我国重要的矿产资源分布区域。长期以来,矿区的高强度开采引发了水土流失、植被退化等一系列问题,而植被作为矿区生态系统的能源动力,有着巨大的固碳速率和潜力,精准获取及监测矿区植被生长状态对黄河流域生态保护与高质量发... 黄河流域是我国重要的矿产资源分布区域。长期以来,矿区的高强度开采引发了水土流失、植被退化等一系列问题,而植被作为矿区生态系统的能源动力,有着巨大的固碳速率和潜力,精准获取及监测矿区植被生长状态对黄河流域生态保护与高质量发展具有重要意义。提出一种无人机密集匹配点云矿区植被自动提取方法,通过无人机搭载的数码相机获取矿区序列影像,经特征提取、空三测量、多视影像密集匹配,重建矿区三维点云,利用匹配点云具有丰富的地物光谱特性,构建点云的差异植被指数DEVI,通过Otsu阈值法自动求取全局阈值,从而实现矿区植被点云的自动提取。选取黄河流域河南段某矿区进行实验,实验结果表明:植被提取的总体精度为96.40%,Kappa系数为0.927 1,可实现无人机密集匹配点云中的植被立体信息有效提取,为基于低成本无人机摄影测量进行矿区植被立体监测研究提供一种可行方法。 展开更多

关键词 黄河流域矿区 密集匹配 点云 光谱特性 植被指数

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基于倾斜影像密集匹配点云的数字高程模型更新方法研究 被引量：4

7

作者 王月如 高林营 周智勇 《城市勘测》 2022年第1期87-90,共4页

针对数字高程模型(DEM)更新时传统航空摄影测量方法效率低和激光雷达点云方法成本高的问题,提出了一种基于倾斜影像密集匹配点云的DEM更新方法。将倾斜影像生成密集匹配点云,然后对地形变化区域进行滤波并与未变化区域历史DEM反生成的... 针对数字高程模型(DEM)更新时传统航空摄影测量方法效率低和激光雷达点云方法成本高的问题,提出了一种基于倾斜影像密集匹配点云的DEM更新方法。将倾斜影像生成密集匹配点云,然后对地形变化区域进行滤波并与未变化区域历史DEM反生成的点云合并,对合并后更新区域和接边问题进行处理后得到更新后的DEM成果。该方法更新的DEM既具备点云数据细节丰富的优势,又避免了单独获取激光雷达点云数据,是一种行之有效的DEM更新方法。 展开更多

关键词 倾斜影像 密集匹配点云 数字高程模型更新 LiDAR_DP

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基于倾斜影像密集匹配点云的建筑物提取 被引量：1

8

作者 殷嘉媛 袁枫 《科技创新与应用》 2023年第29期17-21,共5页

单体化建筑信息对“数字城市”“智慧城市”的建设以及对城市三维GIS的应用等具有重要意义。该文针对倾斜影像密集匹配点云,提出一种建筑物提取方法。该方法首先通过点云滤波、植被点剔除去除倾斜影像密集匹配点云中的地面点和植被点,... 单体化建筑信息对“数字城市”“智慧城市”的建设以及对城市三维GIS的应用等具有重要意义。该文针对倾斜影像密集匹配点云,提出一种建筑物提取方法。该方法首先通过点云滤波、植被点剔除去除倾斜影像密集匹配点云中的地面点和植被点,然后对剩余地物点云进行平面分割及优化,得到精确的建筑物点云,最后提取建筑物的轮廓并规则化,得到规则化后的建筑物轮廓。采用无人机获取的倾斜影像密集匹配点云进行实验,实验结果表明,该方法能够有效提取出建筑物轮廓。 展开更多

关键词 倾斜影像 密集匹配 滤波 分割 建筑物轮廓

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一种航空影像密集匹配点云的迭代中值滤波算法

9

作者 郑建 高红旗 戴永洪 《人民长江》 北大核心 2018年第8期62-66,77,共6页

为有效解决基于航空影像密集匹配生成的点云中含有大量的冗余点和噪声信息,影响表面模型(DSM)的质量和后续数字正射影像(DOM)生成效果的问题,提出了一种航空影像密集匹配点云的迭代中值滤波算法。通过引入邻域法向量求和的思想定义空间... 为有效解决基于航空影像密集匹配生成的点云中含有大量的冗余点和噪声信息,影响表面模型(DSM)的质量和后续数字正射影像(DOM)生成效果的问题,提出了一种航空影像密集匹配点云的迭代中值滤波算法。通过引入邻域法向量求和的思想定义空间圆柱体,并以此作为点云剔除的约束准则,判断空间圆柱体内是否需要获取中值点,并结合距离统计分析的方法剔除少量离群点,迭代直至相邻两次输出点云数量差异少于设定阈值。采用具有重叠区域的两类点云数据进行对比实验,结果表明:提出的方法能够有效剔除摄影测量密集匹配点云的噪声,对于存在厚度的冗余点云进行光顺平滑,能够保留完整的边缘特征。 展开更多

关键词 密集匹配点云 迭代中值滤波 法向量 去噪 摄影测量

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无人机测量技术在大面积地形测量中的应用研究

10

作者 程春阳 《科学技术创新》 2025年第7期48-51,共4页

为了提升大面积地形测量的效率与精度,本文通过介绍无人机测量技术在大面积地形测量中的应用,详细分析了测区概况、无人机选型、航摄平台搭建、航线设计与摄影数据采集、多影像联合平差与密集匹配、图像匀光处理以及实景三维模型构建与... 为了提升大面积地形测量的效率与精度,本文通过介绍无人机测量技术在大面积地形测量中的应用,详细分析了测区概况、无人机选型、航摄平台搭建、航线设计与摄影数据采集、多影像联合平差与密集匹配、图像匀光处理以及实景三维模型构建与测量等关键步骤。提出了一套基于无人机技术的高效地形测量方案。研究结果表明,该方案能够显著缩短测量周期,提高地形数据的完整性和准确性,为地理信息科学、城市规划及灾害评估等领域提供了强有力的技术支持。 展开更多

关键词 无人机 测量技术 大面积 地形 三维模型 密集匹配

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一种基于视频流的无人机实时三维模型重建技术 被引量：1

11

作者 李虹 宋亚婷 +3 位作者 曹琳 纪任鑫 陈军鹏 吴琨 《科技创新与应用》 2024年第7期1-4,共4页

针对基于视频的无人机三维重建图像匹配计算量大,整体优化延迟高等问题,在视觉SLAM的基础上,该文提出一种融合无人机POS信息、并行密集匹配、点云匹配技术的实时无人机三维重建系统。首先,利用POS信息获取视频帧之间的重叠度,结合特征... 针对基于视频的无人机三维重建图像匹配计算量大,整体优化延迟高等问题,在视觉SLAM的基础上,该文提出一种融合无人机POS信息、并行密集匹配、点云匹配技术的实时无人机三维重建系统。首先,利用POS信息获取视频帧之间的重叠度,结合特征提取获取关键帧,减少关键帧连续提取导致计算量大且初始化不稳定的缺点。其次,结合POS信息提供的位姿获取地面点初始值优化初始三维立体模型。最后,采用点云融合技术对点云进行匹配从而得到精确的点云。在自建无人机实飞数据上进行实验验证可知,该文算法能够实时完成稠密点云的三维重建,重建后的三维模型局部纹理特征明显、精确度高,适合无人机测绘等领域的实时三维重建场景。 展开更多

关键词 三维重建 SLAM 5点法定向 密集匹配 无人机

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无人机倾斜摄影测量技术在水库库容计算中的应用 被引量：2

12

作者 魏华锋 《河北水利》 2024年第5期46-48,共3页

以黄壁庄水库为例,提出了一种利用无人机倾斜摄影测量技术、基于密集点云匹配构建库区地表不规则三角网计算水库库容的方法,介绍这一方法的数据处理过程、库容计算原理。结果表明,这一方法可大幅提高工作效率和计算精度。

关键词 库容计算 倾斜摄影测量 密集点云匹配

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基于无人机倾斜摄影的嘉兴老城区住宅识别 被引量：8

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作者 赵宇 朱志忠 +2 位作者 黄博 费佳宁 蒋建群 《浙江大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第6期1083-1089,共7页

为了应对老城区房屋数据信息不足、获取不便的问题,提出利用无人机(UAV)倾斜摄影测量技术实现老城区住宅自动识别的方法.根据老城区典型多层住宅的外立面特征,确定出阳台构造、立面朝向和房屋长宽比3个参数控制的住宅判别标准.通过无人... 为了应对老城区房屋数据信息不足、获取不便的问题,提出利用无人机(UAV)倾斜摄影测量技术实现老城区住宅自动识别的方法.根据老城区典型多层住宅的外立面特征,确定出阳台构造、立面朝向和房屋长宽比3个参数控制的住宅判别标准.通过无人机摄影测量获取嘉兴研究区的密集匹配点云、数字正射影像(DOM)和数字表面模型(DSM)数据.融合DOM及DSM数据提取单体建筑轮廓,分割出单体房屋点云.基于RANSAC算法提取房屋立面点云并确定立面朝向,根据立面的点云空间分布判断立面长度及阳台构造.试验表明,在研究区应用该方法识别典型住宅的准确率可以达到90%. 展开更多

关键词 倾斜摄影 密集匹配点云 住宅 老城区 阳台构造

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一种基于多视倾斜影像的PMVS改进算法 被引量：8

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作者 王双亭 程锟锟 刘晓龙 《河南理工大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2015年第1期59-63,共5页

针对PMVS算法在多视倾斜影像密集匹配中的不足,结合城市三维建模的物方特点,将高程约束条件、聚类分析方法和候选影像排序策略引入其中,并用格网扩散代替原算法中的六方向扩散,从而形成了一种适合大倾斜影像的PMVS改进算法。实验结果表... 针对PMVS算法在多视倾斜影像密集匹配中的不足,结合城市三维建模的物方特点,将高程约束条件、聚类分析方法和候选影像排序策略引入其中,并用格网扩散代替原算法中的六方向扩散,从而形成了一种适合大倾斜影像的PMVS改进算法。实验结果表明:提出的改进算法能有效限制初始匹配的种子点个数,较大程度提高种子点的精度和质量,减小后续扩散和滤波的不确定性,使最终获得的点云个数增加78%,点云漏洞明显减少,甚至消失,为DEM生产和城市三维建模提供了一种新的技术手段。 展开更多

关键词 多视倾斜影像 密集匹配 PMVS算法 点云

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基于图像对的体视显示算法研究与实现 被引量：1

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作者 吕国亮 沈威 +3 位作者 张涛 江娟娟 董戴 吴华夏 《航空计算技术》 2007年第4期30-32,36,共4页

依据摄像机拍摄的左右两幅图像,按照提出的算法进行图像的矫正、重采样和图像对间的密集匹配,最后通过图像插补输出符合双眼特性的体视图像,试验证明插补后体视图像效果较好。

关键词 图像矫正 密集匹配 重采样 图像插补

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基于序列影像的小天体三维形状重建方法研究 被引量：7

16

作者 蓝朝桢 耿迅 +1 位作者 徐青 崔平远 《深空探测学报》 2014年第2期140-145,共6页

提出了一种基于序列影像的小天体三维形状重建方法。利用小天体序列影像间的内在几何约束关系,在无精确位置、姿态数据的条件下,基于稀疏光束法平差求解小天体序列影像的相对位置、姿态。综合利用核线几何约束、半全局匹配、多视最小二... 提出了一种基于序列影像的小天体三维形状重建方法。利用小天体序列影像间的内在几何约束关系,在无精确位置、姿态数据的条件下,基于稀疏光束法平差求解小天体序列影像的相对位置、姿态。综合利用核线几何约束、半全局匹配、多视最小二乘匹配等策略进行小天体序列影像的密集匹配,重建小天体三维形状信息。由于小天体序列影像尺度变化大、纹理贫乏,导致影像匹配的误匹配率较高,在匹配过程中采用随机KD树搜索策略与拟合透视变换模型的RANSAC算法剔除粗差。利用"黎明号"探测器的绕飞段实测影像,对灶神星(VESTA)的三维形状重建进行了实验,结果证明了该方法的有效性。 展开更多

关键词 小天体 三维重建 深空探测 密集匹配 序列影像

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基于立体图像对的体视显示新算法研究与实现

17

作者 吕国亮 沈威 +2 位作者 江娟娟 董戴 吴华夏 《液晶与显示》 CAS CSCD 北大核心 2007年第4期468-472,共5页

研究了由带有视差的图像对恢复摄像机矩阵和空间物体的三维几何形状这一多视图三维重构问题,结合Hartley和Rorther等人提出的基于无穷远平面诱导的单应进行射影重构算法,提出了根据图像间的对应关系确定插补图像像素的位置和灰度的新算... 研究了由带有视差的图像对恢复摄像机矩阵和空间物体的三维几何形状这一多视图三维重构问题,结合Hartley和Rorther等人提出的基于无穷远平面诱导的单应进行射影重构算法,提出了根据图像间的对应关系确定插补图像像素的位置和灰度的新算法,通过这种新算法输出符合双眼特性的体视图像,试验证明插补后体视图像效果较好,速度快。 展开更多

关键词 射影重构 密集匹配 重采样 基本矩阵 图像插补 单应

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高精度DEM支持下的多时期航片杉木人工林树高生长监测 被引量：5

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作者 夏永杰 庞勇 +3 位作者 刘鲁霞 陈博伟 董斌 黄庆丰 《林业科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第4期108-121,共14页

【目的】集成多时期航片数据和由机载激光雷达数据获取的密集林区数字高程模型,估测多时期杉木人工林冠层高度,并对其生长情况进行定量监测,为多时期航片监测森林生长趋势和评价林地生产力提供可能。【方法】首先基于分类后的激光雷达... 【目的】集成多时期航片数据和由机载激光雷达数据获取的密集林区数字高程模型,估测多时期杉木人工林冠层高度,并对其生长情况进行定量监测,为多时期航片监测森林生长趋势和评价林地生产力提供可能。【方法】首先基于分类后的激光雷达点云数据获得林下高精度数字高程模型和森林数字表面模型,利用航片数据构建立体像对,通过自动立体匹配算法生成森林冠层的摄影测量数字表面模型,然后借助数字高程模型将2种数字表面模型进行高度归一化,提取研究区多时期森林冠层高度。利用1996、2004年历史航片和2014年数字航片以及激光雷达数据,构建18年内皖南杉木人工林3期森林冠层高度,并对其精度进行分析。【结果】1)由2014年数字航片和激光雷达数据获取的森林冠层高度的R^2为0. 52,RMSE为1. 79 m; 2)由2014年数字航片处理得到的森林冠层高度与对应样地实测上层木的平均高验证精度较高,平均绝对误差1. 59 m,平均相对误差15%,最大绝对误差3. 45 m,最大相对误差30. 80%,测量精度85. 00%; 3)由1996、2004、2014年航片得到3期杉木人工林冠层高度,其增长趋势与树高生长曲线预测趋势一致。【结论】在多山复杂地形条件下,利用航片可准确定量反映山脊向阳面的森林冠层高度变化,但对于山谷阴影处,则会出现冠层高度被低估情况,利用多期航片结合高精度DEM数据可定量反映上层木的冠层高度变化。 展开更多

关键词 历史航片 密集匹配 激光雷达 数字高程模型 数字表面模型 冠层高度模型 生长监测

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基于倾斜影像颜色信息的建筑物点云提取 被引量：5

19

作者 余和顺 刘荣 《东华理工大学学报（自然科学版）》 CAS 2021年第2期168-173,共6页

针对建筑物点云提取不完整问题,笔者采用一种组合方法从影像密集匹配获得的多视图像(MVS)点云中提取建筑物点云。首先运用布料模拟滤波(CSF)算法进行地面点滤波,去除MVS点云中的地面点;然后根据MVS点云的颜色信息,利用过绿指数(EXG)和... 针对建筑物点云提取不完整问题,笔者采用一种组合方法从影像密集匹配获得的多视图像(MVS)点云中提取建筑物点云。首先运用布料模拟滤波(CSF)算法进行地面点滤波,去除MVS点云中的地面点;然后根据MVS点云的颜色信息,利用过绿指数(EXG)和植被密集成块特性将植被点云剔除;最后使用密度聚类从剩余的点云中分割出建筑物点云。结果表明采用该方法提取建筑物点云的正确性为98.06%,完整性为98.20%,质量为96.34%。相较于使用单波段阈值分割剔除植被点的组合方法,该方法在建筑物完整性和质量上提升超过26%。 展开更多

关键词 倾斜摄影 密集匹配 滤波 过绿指数 建筑物点云

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基于卫星立体双介质的浅海水深测量方法 被引量：2

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作者 杜娟 曹彬才 陈世媛 《现代电子技术》 北大核心 2019年第11期158-160,164,共4页

利用双介质摄影进行浅海水深测量存在可行性差、精度不高的问题,提出一种基于卫星立体双介质的浅海水深测量方法。通过理论分析同名光线在空气和水两种介质中传播的几何结构,推导水下点垂直坐标折射改正的基本公式,基于三沙甘泉岛WorldV... 利用双介质摄影进行浅海水深测量存在可行性差、精度不高的问题,提出一种基于卫星立体双介质的浅海水深测量方法。通过理论分析同名光线在空气和水两种介质中传播的几何结构,推导水下点垂直坐标折射改正的基本公式,基于三沙甘泉岛WorldView-2多光谱立体影像开展实验,验证了立体双介质的精度。结果表明,所提立体双介质浅海水深测量方法在5~20 m的水深范围内能取得低于18%的相对误差,在水深小于5 m的水深范围内相对误差变大。 展开更多

关键词 高分辨率遥感影像 双介质摄影测量 水下地形 折射改正 密集匹配 测深精度

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