無人機影像恢復三維場景系統(tǒng)研究.pdf

1、隨著立體視覺三維場景重建技術的發(fā)展，人們對建模精度、建模效率、經(jīng)濟效益及自動化程度等方面提出了更高的要求。遙感技術作為一種有效的影像獲取手段，已經(jīng)廣泛應用于傾斜攝影測量、地面三維重建等領域，特別是無人機遙感影像以其高空間分辨率、視場范圍廣等特點，在立體視覺三維場景重建應用方面具有得天獨厚的優(yōu)勢。針對現(xiàn)有三維重建技術成本高、效率低等缺點，如何利用無人機高分影像研發(fā)一套高效、精細化三維場景建模系統(tǒng)具有重要意義。
　　本文首先利用無人機

2、高分影像結(jié)合PhotoScan軟件生成DOM、DEM及點云數(shù)據(jù)，并從生成的DOM和點云數(shù)據(jù)中獲取地物參數(shù)。然后，基于參數(shù)化建模方法進行三維模型的構(gòu)建。最后，結(jié)合C＃語言和SQLSERVER數(shù)據(jù)庫在VS2010平臺上對多源海量空間數(shù)據(jù)進行統(tǒng)一組織和管理，以Skyline二次開發(fā)和DirectX為平臺設計研發(fā)了三維場景建模系統(tǒng)。論文的主要研究內(nèi)容和成果如下:
　　(1)對無人機影像數(shù)據(jù)的獲取、預處理過程進行闡述，介紹了基于SFM算法恢

3、復無人機影像點云數(shù)據(jù)的方法，并利用商業(yè)軟件PhotoScan生成DOM、DEM及點云數(shù)據(jù)，通過與已知控制點對比分析，獲得DOM、DEM及點云數(shù)據(jù)的精度。
　　(2)研究了基于DOM和點云數(shù)據(jù)的參數(shù)化建模方法，通過DOM分析地物的模型特征，利用點云數(shù)據(jù)獲取地物特征點坐標，采用特定的三角網(wǎng)連接方法構(gòu)建地物三維模型，并對構(gòu)建模型進行貼圖顯示。
　　(3)針對利用無人機影像恢復三維場景所需的數(shù)據(jù)具有種類多、數(shù)據(jù)量大、結(jié)構(gòu)復雜等特點，

4、從數(shù)據(jù)庫的概念模型、邏輯模型和物理模型出發(fā)，研發(fā)了三維場景數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)。根據(jù)地物特點設置地物模型點位坐標和方位坐標，設計出相應的數(shù)據(jù)存儲表結(jié)構(gòu)，解決了地物模型自動、精確置入地形模型的問題。
　　(4)基于Direct X和Skyline二次開發(fā)技術研發(fā)了一套三維場景建模系統(tǒng)，系統(tǒng)分為三大功能模塊:三維建模模塊、三維場景構(gòu)建模塊和信息管理與空間分析模塊，可以完成三維場景的恢復、數(shù)據(jù)的查詢、瀏覽和可視化展示，信息管理與空間分析模塊能