遙感光學圖像立體目標空間配準及紋理映射方法研究.pdf

1、隨著遙感技術發(fā)展及應用需求提高，相比于2-D(2-Dimension)信息，地物3-D(3-Dimension)信息不管在民用還是軍用領域都具有更重大的意義，在立體空間中對遙感目標進行更加完善三維描述?？紤]到高分辨率遙感光學圖像為目標三維信息獲取提供了更精確完整的圖像數(shù)據(jù)來源，因此基于光學圖像的遙感光學立體成像技術成為當前研究熱點。三維重建技術需要首先針對多角度、多時相下獲得的不同特性遙感光學圖像，進行立體目標空間配準方法研究。空間配準

2、包括圖像配準技術和立體配準技術。為了獲得更具有真實感的遙感目標3-D模型，需要通過表面紋理映射技術為模型增加紋理細節(jié)信息。本文主要以衛(wèi)星和臨近空間為平臺，以建筑物、橋梁、艦船和油庫為典型遙感目標，開展圖像配準、立體配準及紋理映射三方面的應用研究。
　　首先，多角度遙感光學圖像配準技術方面，主要對不同角度下獲得遙感光學圖像進行配準研究。針對原有配準方法在對多角度光學圖像進行搜索對應關系時存在的計算量過大、錯誤匹配率過高的問題，在傳統(tǒng)

3、的互相關系數(shù)相似測度搜索約束準則上，提出一種新的基于坐標窗口約束搜索策略，分兩步進行圖像配準處理?？紤]到配準精度主要受到控制點分布情況的影響，為了實現(xiàn)高精度圖像配準，提出一種基于點均勻分布考量的控制點篩選算法。為了分析算法的性能，對多角度真實航拍圖像和多角度半實物仿真圖像進行配準實驗，并分析特性。
　　其次，遙感目標重建數(shù)據(jù)立體配準方面。通過分析遙感重建數(shù)據(jù)特點，針對傳統(tǒng)ICP迭代循環(huán)算法在處理僅有部分共有的三維數(shù)據(jù)間配準時存在的

4、產(chǎn)生多余匹配點、不易收斂的問題，在對匹配無效性判斷與去除方面進行算法改進。為了分析算法精度及收斂曲線性能，對模擬建筑物數(shù)據(jù)、仿真平臺下部分建筑物重建數(shù)據(jù)及真實遙感多時相DSM數(shù)據(jù)進行配準實驗。
　　最后，遙感重建目標表面紋理映射方面，為了提高遙感目標重建3-D模型完整度，需要為幾何模型添加表面的紋理信息。針對四種典型遙感目標，提出一種基于光學圖像的重建目標表面紋理映射算法流程，對其中紋理圖像正射校正技術及坐標對應技術分別進行了研究