基于廣義立體像對的三維重建方法研究.pdf

1、隨著高分辨率衛(wèi)星遙感成像技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)代遙感技術(shù)已進入一個動態(tài)、快速、準確、及時提供多波段、多時相、海量對地觀測數(shù)據(jù)的階段，在國防建設、經(jīng)濟建設和社會發(fā)展等關(guān)系國計民生等領域有著越來越廣泛的應用。 隨著遙感衛(wèi)星數(shù)量的增多，以及衛(wèi)星立體成像能力的不斷提高，越來越多的衛(wèi)星影像資源為全球范圍內(nèi)目標的三維重建提供了可能。但由于各種特殊因素的制約(如政治因素、經(jīng)濟因素、技術(shù)因素、安全因素等)，導致了可用的遙感影像資源十分有限，采用傳統(tǒng)方法

2、實現(xiàn)急需的各種三維重建還面臨極大的挑戰(zhàn)。基于上述原因，有時針對某些特定區(qū)域，往往難以得到同一顆衛(wèi)星傳感器或者同一相機所拍攝的立體影像(要么根本沒有，要么價格昂貴)，卻可得到不同衛(wèi)星傳感器或者不同相機所拍攝的該區(qū)域影像。因此，從數(shù)據(jù)的可得性和成本考慮，利用不同傳感器或相機所拍攝的非立體影像，按照攝影測量與遙感原理和相應的數(shù)學理論，同樣能夠構(gòu)建起廣義上的立體影像對(即左右影像的成像幾何模型可以完全不同)，達到提取三維立體信息的目的，從而實現(xiàn)

3、對該地區(qū)地形和目標地物的三維重建。因此，如何利用多源遙感數(shù)據(jù)以及相關(guān)信息實現(xiàn)準確可靠的地形與地面目標三維重建，這一問題越來越凸顯出其迫切性和重要性。 以基于多源遙感數(shù)據(jù)的三維重建為研究目標，對基于RFM(有理函數(shù)模型)的新型空間前方交會數(shù)學模型、廣義立體像對的構(gòu)建及計算方法等模型和算法進行了系統(tǒng)的研究，并進行了初步實驗，主要研究內(nèi)容如下： (1)對目前國內(nèi)外利用遙感影像進行三維重建的研究現(xiàn)狀進行了綜合評述，并著重介紹了R

4、FM模型在遙感影像三維重建方面的應用現(xiàn)狀，分析了三維重建的發(fā)展趨勢。 (2)提出廣義立體像對的概念，并對此概念從內(nèi)涵、適用對象、現(xiàn)實意義和數(shù)學意義等方面進行了詳細的闡述。并對廣義立體像對的構(gòu)建方法進行了說明。 (3)提出了多源遙感影像數(shù)據(jù)規(guī)范化處理的技術(shù)框架，并對規(guī)范化處理所包含的內(nèi)容和方法進行了探討和說明。 (4)擴展了基于RFM的空間前方交會數(shù)學模型。針對多源影像的復雜性，提出了RFM+CEM(共線方程模型)

5、、RFM+AM(仿射變換模型)和RFM+DLT(直接線性變換模型)三種基于RFM的空間前方交會數(shù)學模型。 (5)在模型算法研究的基礎上，利用現(xiàn)有多源遙感數(shù)據(jù)對廣義立體像對的構(gòu)建和地面目標三維重建的精度進行了實驗分析，著重分析和討論了觀測值權(quán)陣的引入及其對模型計算精度的影響。依據(jù)模型系數(shù)矩陣的狀態(tài)，對RFM+RFM模型，提出了對觀測值權(quán)陣的等步長探測法和多項式回歸法，以求出觀測值權(quán)陣的最優(yōu)解，提高計算精度；對。RFM+AM模型和R