基于無人機(jī)航拍圖像的樹冠三維重建.pdf

1、隨著無人機(jī)技術(shù)的發(fā)展,無人機(jī)已成為一個重要的航空器,無人機(jī)航拍也成為空間數(shù)據(jù)源獲取的重要途徑,在軍事和民用領(lǐng)域中都成為不可替代的測繪手段。但是無人機(jī)航拍的序列圖像僅僅包含二維信息,無法再現(xiàn)實體的三維幾何結(jié)構(gòu),缺乏直觀性。所以,為了獲得更準(zhǔn)確、更詳細(xì)的信息,無人機(jī)航拍在應(yīng)用上不可避免的要從二維走向三維。而樹類物體由于本身結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性,使得對其的三維重建更具有研究意義。
　　本文針對無人機(jī)在山西某山區(qū)航拍獲得的圖像,提出了一個完整的樹

2、冠三維重建算法。無人機(jī)航拍圖像由于航拍高度的影響,所包含的樹冠紋理、輪廓信息貧乏,針對這個問題,本文提出了基于分水嶺分割的特征區(qū)域提取方法來充分提取出能反映樹冠結(jié)構(gòu)的特征點,并計算區(qū)域相關(guān)系數(shù)對特征區(qū)域進(jìn)行準(zhǔn)確地匹配。此外,無人機(jī)航拍過程中飛機(jī)的抖動、傾斜等造成攝像機(jī)的傾斜、抖動等,使得有航拍攝像機(jī)的成像模型具有本身的獨特性,本文在三維重建過程中,針對其獨特性確定模型內(nèi)外參數(shù),并利用雙目立體視覺原理計算特征點集的深度信息;在目標(biāo)建模上,

3、樹類物體本身結(jié)構(gòu)復(fù)雜,其豐富的枝干信息決定了樹木的結(jié)構(gòu),因此,本文采用了模擬樹木生長方式的L系統(tǒng)規(guī)則進(jìn)行樹冠的建模。本文對從無人機(jī)航拍圖像手動截取的樹冠圖像進(jìn)行實驗,證明本文的方法能夠充分提取樹冠結(jié)構(gòu)特征點并匹配特征點,從航拍圖像的有限信息中重建出樹冠近似三維模型。
　　提出的特征點提取和匹配方法充分考慮到航拍圖像和待重建目標(biāo)的特點,對今后的相關(guān)研究提供了一定的參考價值;在建模方法上,考慮到了樹冠的結(jié)構(gòu)特點,充分利用了已有的信息,