機載LiDAR DSM深度影像與航空影像配準方法研究.pdf

1、機載LiDAR是最近十幾年飛速發(fā)展的一種遙感測量技術(shù)，被廣泛的應(yīng)用于基礎(chǔ)測繪、三維重建、數(shù)字城市建設(shè)等領(lǐng)域。然而對比傳統(tǒng)遙感能夠提供豐富的紋理等信息，機載LiDAR點云數(shù)據(jù)雖然可以表達地物的三維空間信息，但是存在欠缺物體表面紋理和結(jié)構(gòu)等的局限性，因此，研究機載LiDAR與傳統(tǒng)遙感數(shù)據(jù)融合具有一定的理論和應(yīng)用意義，而融合的前提是進行數(shù)據(jù)的配準。
　　另一方面，由于不同的影像源均具有各自的局限性，因此基于異源影像配準、融合、三維重建技

2、術(shù)已成為遙感領(lǐng)域研究的熱點和難點。而目前基于LiDAR數(shù)據(jù)及傳統(tǒng)遙感影像的配準方法主要有三類:基于LiDAR強度影像、基于LiDAR點云數(shù)據(jù)、基于LiDAR DSM深度影像的配準方法。因受LiDAR強度影像本身不足的影響，基于LiDAR強度影像的配準方法精度較差;基于LiDAR點云數(shù)據(jù)進行配準雖然精度較高，但其算法較為復(fù)雜，因此在配準領(lǐng)域具有應(yīng)用局限性。而基于LiDAR DSM深度影像的配準方法在異源影像配準領(lǐng)域內(nèi)具有較強的推廣性，因此

3、本文主要針對DSM深度影像和航空影像的配準問題展開研究，具體工作如下:
　　(1)介紹了配準理論及流程，主要包括:配準原理、配準基本問題、配準方法、配準基元的提取及配準變換模型，描述了目前的幾種LiDAR與航空影像的配準技術(shù)，并闡明了LiDAR DSM深度影像與航空影像配準方法的優(yōu)勢。
　　(2)實驗驗證了一系列基于LiDAR點云數(shù)據(jù)的內(nèi)插深度影像、建筑物邊緣檢測以及直線特征提取等的完整理論框架，為后續(xù)軟件開發(fā)提供了較為完善

4、的理論基礎(chǔ)。
　　(3)在航空影像線特征提取中，引入了傳統(tǒng)攝影測量理論中的刺點方法，使得即使航空影像紋理特征不利于建筑物線特征提取時，仍然可以通過人機交互的方式，獲取到較為準確的同名直線特征，保證了廣義點共線條件方程配準平差解算順利進行。
　　(4)結(jié)合Visual Studio2010軟件開發(fā)平臺，編制了基于廣義點共線條件方程的LiDAR DSM深度影像與航空影像配準計算軟件。
　　通過所編寫程序?qū)ν瑓^(qū)域LiDAR