基于無人機航拍圖像的三維地形重建.pdf

1、近年來，無人機技術得到了長足的發(fā)展，利用無人機平臺獲取高分辨率航拍圖像數(shù)據(jù)作為一項空間數(shù)據(jù)獲取的重要手段，具有成本低、機動靈活、能夠在高危地區(qū)探測等優(yōu)點。但是無人機航拍所得圖像僅僅包含二維信息，這在它的諸多應用中，如軍事偵察、抗災救災、地圖繪制等具有一定的局限性，因此無人機的應用不可避免要從二維走向三維。在無人機航拍圖像中，地形圖是不可或缺的一部分，因此實現(xiàn)地形的三維重建具有重要的研究意義。
　　本文利用無人機航拍獲得的序列圖像，

2、提出了一個完整的地形三維重建算法?？紤]到無人機航拍圖像中通常會同時包含多種不同的地形，且彼此之間的顏色差異明顯，因此首先利用SLIC超像素分割算法對圖像進行分割，此時所得的分割區(qū)域數(shù)量較多，為了提高算法效率，再利用各區(qū)域間的顏色信息進行相鄰同類地形的融合；接下來，由于連續(xù)拍攝的圖像間難免會存在形狀、顏色的局部差異，而SIFT算法對平移、旋轉、遮擋、尺度縮放等具有良好的不變性，因此利用SIFT算法進行特征點的提取與匹配；然后，利用雙目立體

3、視覺原理計算特征點的深度信息，并針對三幅及三幅以上輸入圖像提出了特征點三維坐標在不同圖像內的轉換計算方法；最后利用線性插值方法，通過生成DEM數(shù)據(jù)實現(xiàn)了地形的三維重建。
　　本文分別利用無人機連續(xù)拍攝的兩幅、三幅圖像進行實驗，并與來源于Google地球的地形圖進行對比，證明了本文算法能夠有效地實現(xiàn)地形的三維重建。其中，基于SLIC超像素算法的分割方法不僅有效地實現(xiàn)了區(qū)域分割，提高了地形三維重建的準確度，同時大大減少了所得區(qū)域的數(shù)量