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《基于plücker直線(xiàn)的機(jī)載lidar點(diǎn)云與航空影像配準(zhǔn)分析》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線(xiàn)閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫(kù)。
1、萬(wàn)方數(shù)據(jù)南京航空航天大學(xué)碩士學(xué)位論文摘要激光雷達(dá)（LightDetectionandRanging，LiDAR）是激光探測(cè)及測(cè)距系統(tǒng)的簡(jiǎn)稱(chēng)，該技術(shù)具有精度高、自主性強(qiáng)、自動(dòng)化程度高、效率高等特點(diǎn)，其在導(dǎo)航技術(shù)、航空測(cè)繪和地質(zhì)災(zāi)害預(yù)防預(yù)報(bào)等領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。機(jī)載LiDAR點(diǎn)云與航空影像的配準(zhǔn)是地物提取的關(guān)鍵，現(xiàn)有的配準(zhǔn)方法一般先將點(diǎn)云內(nèi)插成圖像，但這會(huì)引入內(nèi)插誤差，也可先對(duì)影像進(jìn)行密集匹配獲取點(diǎn)云，但需要較好的初值。而通過(guò)直接在點(diǎn)云與影像之間匹配建筑物上的同名直線(xiàn)，不需要對(duì)點(diǎn)云進(jìn)行內(nèi)插或者對(duì)影像進(jìn)行密集匹配，避免了此階段產(chǎn)生的誤差。直線(xiàn)是高級(jí)幾何特征描述符號(hào)，比點(diǎn)特征更容易提取，且具有更強(qiáng)
2、的幾何拓?fù)湫院蛶缀渭s束性?，F(xiàn)有的基于直線(xiàn)特征的點(diǎn)云與影像配準(zhǔn)未充分利用直線(xiàn)的幾何拓?fù)潢P(guān)系，針對(duì)幾何約束強(qiáng)度弱的問(wèn)題，本文提出了基于Plücker直線(xiàn)的機(jī)載LiDAR點(diǎn)云與航空影像的配準(zhǔn)模型。將點(diǎn)云與影像上的同名直線(xiàn)用Plücker坐標(biāo)表示，通過(guò)Plücker直線(xiàn)共面條件方程確定點(diǎn)云和影像上的同名直線(xiàn)間的相對(duì)位姿關(guān)系，構(gòu)建單張影像的Plücker直線(xiàn)共面條件配準(zhǔn)模型，通過(guò)影像上的Plücker直線(xiàn)在三維線(xiàn)空間中的螺旋運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)像點(diǎn)到其對(duì)應(yīng)LiDAR點(diǎn)的坐標(biāo)變換。在此基礎(chǔ)上，深入研究立體影像姿態(tài)和位置的統(tǒng)一解算方法，構(gòu)建基于Plücker直線(xiàn)的立體影像配準(zhǔn)模型，從而提高幾何定位精度。結(jié)果
3、表明，Plücker直線(xiàn)共面條件配準(zhǔn)模型簡(jiǎn)潔，將旋轉(zhuǎn)和平移統(tǒng)一處理，避免了兩者間的耦合誤差，提高了配準(zhǔn)精度，為獲取高質(zhì)量的地球三維空間信息提供了技術(shù)支持。關(guān)鍵詞：LiDAR點(diǎn)云，配準(zhǔn)，Plücker直線(xiàn)，共面條件，幾何約束I萬(wàn)方數(shù)據(jù)基于Plücker直線(xiàn)的機(jī)載LiDAR點(diǎn)云與航空影像配準(zhǔn)研究ABSTRACTLiDARtechnologyhassomanyadvantagesincludehighprecision,strongindependence,highautomationandhighefficiency,soitiswidelyappliedinmanyfields,for
4、example,navigationtechnology,aerialphotographyandgeologicaldisasterpreventionandprediction.RegistrationofaerialimageswithairborneLiDARpointcloudsisthekeytofeatureextraction.TheexistingregistrationmethodsgenerallytransformLiDARpointcloudsinto2Dimages,thenregisterwithaerialimages,butthiswillbring
5、theinterpolationerror.Theotherkindofmethodsmatchmanyaerialimagestoget3Dpointclouds,thenregisterwithLiDARpointclouds,butitfailswithoutagoodinitialvalue.DirectlymatchtheconjugatedlinesofLiDARpointcloudsandaerialimagescanavoidtheerrormentionedabove.Linefeatureisahighlevelgeometricfeature,whichismo
6、reeasilytobeextractedthanthepointfeature,andhasstrongergeometrictopologyandconstraint.TheexistingregistrationmethodsofLiDARpointcloudswithaerialimagesbasedonlinefeaturesprovideaweakconstraintbecausethegeometrictopologyoflinesisnottakenintofullaccount.AregistrationmethodbasedonPlückerlineispropo
7、sedtostrengthenthegeometricconstraintsoflines.First,conjugatelinesofLiDARpointcloudsandaerialimagesarerepresentedinPlückercoordinates.ThendeterminetherelativepositionandattituderelationshipbetweentheconjugatelinesbythePlückercopla
