遙感光學(xué)圖像立體目標(biāo)空間配準(zhǔn)及紋理映射方法研究.pdf

1、隨著遙感技術(shù)發(fā)展及應(yīng)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(lǐng)域都具有更重大的意義，在立體空間中對(duì)遙感目標(biāo)進(jìn)行更加完善三維描述。考慮到高分辨率遙感光學(xué)圖像為目標(biāo)三維信息獲取提供了更精確完整的圖像數(shù)據(jù)來(lái)源，因此基于光學(xué)圖像的遙感光學(xué)立體成像技術(shù)成為當(dāng)前研究熱點(diǎn)。三維重建技術(shù)需要首先針對(duì)多角度、多時(shí)相下獲得的不同特性遙感光學(xué)圖像，進(jìn)行立體目標(biāo)空間配準(zhǔn)方法研究?？臻g配準(zhǔn)

2、包括圖像配準(zhǔn)技術(shù)和立體配準(zhǔn)技術(shù)。為了獲得更具有真實(shí)感的遙感目標(biāo)3-D模型，需要通過(guò)表面紋理映射技術(shù)為模型增加紋理細(xì)節(jié)信息。本文主要以衛(wèi)星和臨近空間為平臺(tái)，以建筑物、橋梁、艦船和油庫(kù)為典型遙感目標(biāo)，開(kāi)展圖像配準(zhǔn)、立體配準(zhǔn)及紋理映射三方面的應(yīng)用研究。
　　首先，多角度遙感光學(xué)圖像配準(zhǔn)技術(shù)方面，主要對(duì)不同角度下獲得遙感光學(xué)圖像進(jìn)行配準(zhǔn)研究。針對(duì)原有配準(zhǔn)方法在對(duì)多角度光學(xué)圖像進(jìn)行搜索對(duì)應(yīng)關(guān)系時(shí)存在的計(jì)算量過(guò)大、錯(cuò)誤匹配率過(guò)高的問(wèn)題，在傳統(tǒng)

3、的互相關(guān)系數(shù)相似測(cè)度搜索約束準(zhǔn)則上，提出一種新的基于坐標(biāo)窗口約束搜索策略，分兩步進(jìn)行圖像配準(zhǔn)處理。考慮到配準(zhǔn)精度主要受到控制點(diǎn)分布情況的影響，為了實(shí)現(xiàn)高精度圖像配準(zhǔn)，提出一種基于點(diǎn)均勻分布考量的控制點(diǎn)篩選算法。為了分析算法的性能，對(duì)多角度真實(shí)航拍圖像和多角度半實(shí)物仿真圖像進(jìn)行配準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)，并分析特性。
　　其次，遙感目標(biāo)重建數(shù)據(jù)立體配準(zhǔn)方面。通過(guò)分析遙感重建數(shù)據(jù)特點(diǎn)，針對(duì)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(zhǔn)時(shí)存在的

4、產(chǎn)生多余匹配點(diǎn)、不易收斂的問(wèn)題，在對(duì)匹配無(wú)效性判斷與去除方面進(jìn)行算法改進(jìn)。為了分析算法精度及收斂曲線性能，對(duì)模擬建筑物數(shù)據(jù)、仿真平臺(tái)下部分建筑物重建數(shù)據(jù)及真實(shí)遙感多時(shí)相DSM數(shù)據(jù)進(jìn)行配準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)。
　　最后，遙感重建目標(biāo)表面紋理映射方面，為了提高遙感目標(biāo)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(duì)四種典型遙感目標(biāo)，提出一種基于光學(xué)圖像的重建目標(biāo)表面紋理映射算法流程，對(duì)其中紋理圖像正射校正技術(shù)及坐標(biāo)對(duì)應(yīng)技術(shù)分別進(jìn)行了研究