空地融合技术在数字水库运行管理矩阵平台中的应用

针对倾斜摄影测量受航高和拍摄角度的影响,难以获取较完整的水工建筑物纹理信息,易导致三维实景模型重建后局部可视化效果差、拉花变形、精度低等问题,通过实际案例探讨了倾斜摄影空地融合技术如何实现精细化建模的技术方法,为今后类似工程提供了经验。     

无人机单镜头倾斜摄影测量及三维建模技术方法研究

无人机倾斜摄影测量技术以其高效、高精度等优势得到了快速发展。本文以具体项目为例,研究了无人机倾斜摄影测量外业测量工作的仪器设备、作业流程及相关的施测方法,并对外业数据进行处理获得三维模型的过程及达到的精度进行分析。实验证明,利用无人机倾斜摄影测量及三维建模,可快速获得测区的三维数据模型及地形数据等。     

关于无人机倾斜摄影测量技术的三维建模与精度探讨

随着信息技术的不断进步,无人机倾斜摄影测量技术因为有着性价比高、呈现出来的画面更加的真实、适用范围广等特点被广泛的应用到城市三维建模中。基于此,本文首先介绍了无人机倾斜摄影测量技术的原理和特点,其次对无人机倾斜摄影测量三维建模关键技术进行了阐述,之后对影响无人机倾斜摄影测量三维建模精度的因素进行了分析,并提出了针对性的策略,主要的目的就是为了能够让无人机倾斜摄影测量技术更好的为城市三维模型的构建提供借鉴。     

三维建筑模型的规则化重构方法

基于无人机照片的倾斜摄影测量技术能够快速重建大量三维建筑模型;但这些模型数据量大、噪声多,极大阻碍了在智慧城市中的应用.针对倾斜摄影测量重建的三维建筑模型屋顶重建精度较高的特点,提出一种基于屋顶轮廓线的三维建筑模型规则化重构方法.首先分割屋顶并提取屋顶的外轮廓线;接着通过改进的平面拟合提取屋顶的内轮廓线;然后由屋顶内外轮廓线进一步拟合出屋顶平面几何基元;最后,针对屋顶中太阳能、烟囱等的非平面部分,进行补充规则化处理,重构出数据小、噪声少的三维建筑模型.本文方法能够将三维建筑模型自动地重构为规则的建筑体,不依赖用户交互和先验信息.大量实验证明了本文方法的有效性、高效性和鲁棒性.     

基于智能的配电网电力大数据三维场景可视化分析

配电网电力大数据的三维场景重构是实现数据优化挖掘的关键,提出基于人工智能的配电网电力大数据三维场景可视化分析方法。建立配电网电力大数据三维场景的网格分布结构模型,并进行配电网电力大数据三维场景实时数据监测,根据监测结果进行配电网电力大数据的统计特征分析,对配电网电力大数据三维场景实时数据采用信息融合和模糊层析性分析方法进行信息融合和自适应调度,提取配电网电力大数据的三维可视化分布特征量,采用视觉特征重构技术,实现对配电网电力大数据三维场景可视化重构,在人工智能算法控制下提高电力大数据三维场景可视化重构的精度。仿真结果表明,采用该方法进行配电网电力大数据三维场景可视化重构的精度较高,提高了配电网电力大数据挖掘的效能。     

面向水库型小流域的多源水利三维建模方法研究

针对大型河道三维可视化建模中采用激光雷达、声呐等传感器获取水下地形建模方式操作复杂且成本较高的缺陷,在利用基础测绘成果构建实景地形模型的基础上,采用多源三维模型融合方法对月塘水库小流域进行实景建模。首先采用倾斜摄影三维建模技术对重点水利工程进行实景建模,并利用专业建模软件对重要控制单元进行构件级建模;然后利用已有河道断面数据结合河流面状矢量数据,实现流域内胥浦河河道实景三维建模;最后通过人机交互方式对多源实景模型进行微调与相互印证,实现月塘水库小流域多源三维模型精准融合构建。研究成果可为河道型水库的预报调度与洪水风险分析提供可视化模型基础与决策支撑。     

无人机航测影像匹配方法研究

由于实景三维和数字孪生技术迅速发展,无人机倾斜摄影测量技术得到较为广泛的应用,可快速、精确地构建三维模型。在利用倾斜摄影测量技术建立三维模型的过程中,需要将航测到的影像产生关联,这个过程称为匹配。航测影像之间的匹配是至关重要的一步,匹配结果的优劣会直接影响三维模型的质量。但由于倾斜摄影测量的特点,任务载荷镜头在获取建筑物立面数据时会产生倾斜,导致航测影像的倾斜畸变较为严重,普通的匹配方法效果不佳,影响三维模型质量。基于上述情况,通过文献研究法、实验法等引入旋转不变子空间算法,基于图像频率域的相位特征进行匹配,可以实现具有较大畸变影像之间的匹配,能够克服航测影像之间难以配准的问题。采用3组无人机航测影像进行实验,结果表明了利用旋转不变子空间（RIFT）算法进行匹配具有较好的结果,对不同类的影像匹配具有一定的普适性。     

基于ContextCapture的无人机倾斜影像建模方法研究

随着无人机技术、倾斜摄影测量技术和三维建模技术的快速发展,无人机倾斜摄影测量技术已经广泛的应用于测绘领域。无人机倾斜摄影测量技术实现三维建模已经成为一种趋势。本文通过研究ContextCapture软件实现快速建模的建模过程,对建模过程中存在的问题进行总结并提出合理化的建议,实现三维模型的高效快速,对推动全自动化快速建模的发展具有重要的意义。     

基于ABM与FBM结合的精确快速相机自标定方法

针对BA在场景重构时精度达不到摄影测量规范要求这一问题,提出一种SFM流程,旨在最大化增量重建的精度。采用分层匹配方法,在图像金字塔顶层进行基于特征点的匹配(FBM),采用带有改进的NCC和LSM的基于区域匹配(ABM)方法逐层对匹配点位置进行调整,得到高精确度的匹配位置;将修正后的匹配点用于基础矩阵F和单应矩阵H的估计,计算tracks信息,生成图像连通图G,用于决定图像添加到BA中的顺序,从而得到高精度的相机位姿和3D点。实验结果表明,该流程能够提高重建结果的精度并实现可扩展性。     

基于轮廓草图的三维地形建模方法研究

针对传统的三维地形建模耗时、提取特征值困难以及建模效果不佳的特点,提出基于轮廓草图的三维地形建模的改良方法。系统通过道格拉斯-普克算法分析轮廓的几何特性,使用高斯高通滤波器对重构出三维地形进行去噪。实验结果表明该方法生成的三维地形模型有良好的可视化效果,也验证了道格拉斯–普克算法适合于分析勾勒、分解和重构轮廓,高斯高通滤波器对地形的平滑有良好的效果。     

基于稀疏图像序列的雕塑点自动云三维重构方法

为了提高对雕塑点稀疏图像的点云三维重建的分析能力,提出一种基于稀疏图像序列的雕塑点自动云三维重构方法,基于稀疏散乱点三维重建和锐化模板特征匹配方法进行图像三维重建。采用三维角点检测和边缘轮廓特征提取方法,进行雕塑点稀疏图像三维点云特征检测,对检测的雕塑点稀疏图像点云数据进行信息融合处理,采用梯度运算方法进行特征分解,实现对雕塑点稀疏图像的信息增强和融合滤波。结合局部均值降噪方法进行图像的提纯处理,提高雕塑点稀疏图像轮廓重建能力,采用锐化模板特征匹配和块分割技术,实现雕塑点自动云三维重构。仿真结果表明,采用该方法进行雕塑点自动云三维重构的准确性较高,图像匹配能力较好,且重构输出信噪比较高。     

面向二维GIS矢量数据三维可视化的地形匹配技术研究

提出一种二维GIS矢量数据三维可视化过程中地物与地形的快速匹配方法.结合矢量所代表地物的特性,对基于矢量信息的三维地物进行了分类,综合采用了地物匹配地形和地形匹配地物两种方法.地物匹配地形算法通过实时调整地物的位置和姿态实现与地形的匹配,地形匹配地物算法以不同的距离度量为基础,对矢量约束域内地形进行变形操作实现匹配.本算法还讨论了原始地形数据分辨率较低以及多个地形匹配影响域相交等特殊情况的处理方法.试验结果表明,本方法能满足基于点、线、面矢量信息的三维地物与地形的匹配需求,实现地物与地形无缝结合及平滑过渡,从而达到改善视觉效果的目的.     

三维重建指纹特征提取分析的刑事案件数字化侦破

本文在二维指纹识别技术的基础上,结合多目摄像头数据模型进行指纹采集的三维重建。采用指纹特征点坐标场和方向场进行表征,利用二维指纹特征点的空间映射来获得三维指纹特征点空间特征坐标,由局部四邻域法计算坐标方向场,在指纹匹配中,基于双参考点法进行指纹的空间特征点对齐,由欧氏距离和方向夹角进行特征点配对。实验结果表明,本文提出的指纹三维重建技术以及指纹特征点的提取和匹配,能够最大限度获取三维指纹特征信息,保证指纹特征识别精度,为刑事案件侦破提供有力的技术支持。     

低空突防视景系统的三维建模与实时仿真

首先介绍了低空突防视景仿真系统的功能和组成,然后基于标准数字地图,对地形地貌场景进行了三维建模,同时利用碰撞检测技术进行地形匹配和威胁判断,为飞机进行实时定位.最后在PC图形工作站上实现了满足实时性要求的低空突防视景仿真系统.     

基于立体视觉的新组合不变矩腹部体型重建

针对采用立体视觉技术进行三维人体重建时,在实际拍摄采集图像过程中受光照变化和模糊因素干扰的现象,提出光照鲁棒的组合模糊仿射不变矩,克服以上两种因素的影响;同时为了改进单一依靠灰度相似性度量的匹配效果,引入了斜率和距离双重几何约束,由三者结合共同引导完成匹配,自动重建人体腹部体型。实验所获得的虚拟三维人体腹部尺寸值可以达到与三维扫描仪相同的精度,与实际测量值的误差小于0.5cm。实验结果表明：该系统硬件设备简单,成本低,能快速可靠地采集腹部信息,符合服装设计等领域的精度要求。     

真实场景中基于体表示的目标外形和纹理获取

传统的基于图像的三维重建方法中,图像间的相关特征匹配是影响重建模型质量和精度的主要因素之一。提出一种基于体表示的真实目标的重建方法,回避了二维图像间的特征匹配问题,简化了建模的复杂度。该方法首先提取目标物的轮廓信息;其次单向单层遍历场景空间中目标物的最小三维包围盒,利用目标物固有的颜色信息不变性判断体元反向投影的一致性,从而获取目标的三维信息;最后利用获取的三维信息绘制得到真实目标的逼真模型。实验结果表明该方法建模精度较高,真实感强。     

基于特征线梯度约束SFS的月面地形重构方法

针对月面着陆器在下降过程中可能得不到足够的匹配点进行着陆区地形恢复的问题,提出了基于特征边缘线梯度比例约束的明暗恢复形状(shape from shading)算法。以Lommel-Seeliger反射模型模拟月球表面反射情况,建立辐照度方程。以地形特征边缘提取结果为基础,经过最小二乘拟合后,求解临近点的梯度比例因子,并通过表面光滑模型约束,演化得到剩余影像点的梯度比例因子,实现了对辐照度方程的量化约束,使得SFS问题正则化。采用模拟影像和真实月面影像对所提出的算法进行了测试分析,实验结果表明,所提出的算法能够有效的进行三维地形恢复,且恢复精度优于经典SFS算法中对实际地形恢复效果最好的Tsai算法。     

基于拓扑分析的三维动漫人物造型重构

传统方法在三维动漫人物造型重构过程中未确定关键特征点,导致姿态图像匹配度低和收敛速度慢,为此设计一种基于拓扑分析的三维动漫人物造型重构方法。引用拓扑分析确定三维动漫人物造型的点、线、面结构,运用基于融合技术的边缘检测方法提取造型特征点,计算特征点的梯度值和梯度方向,以此来确定关键特征点,生成主方向和特征描述符。在此基础上计算与其对应的源数据库中关键点的描述符距离,根据最小距离和次小距离的比值实现特征点的匹配,利用交互式几何约束变形完成三维动漫人物造型重构。测试结果表明：设计的三维动漫人物造型重构方法的姿态图像匹配度整体在0.6以上,远高于传统重构方法的匹配度,且该方法的收敛速度较快,说明其适合应用在三维动漫人物造型重构设计中。