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《利用線特征進行高分辨率影像與LiDAR點云的配準.pdf》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、第37卷第2期武漢大學學報·信息科學版VoL37NO．22012年2月GeomaticsandInformationScienceofWuhanUniversityFeb．2012文章編號：1671—8860(2012)02—0136—05文獻標志碼：A利用線特征進行高分辨率影像與LiDAR點云的配準馬洪超姚春靜鄔建偉(1武漢大學遙感信息工程學院，武漢市珞喻路129號，430079)(2武漢大學測繪遙感信息工程國家重點實驗室，武漢市珞喻路129號，430079)摘要：試圖從離散點云數(shù)據(jù)中尋找影像的同名點是非常困難的，因此傳統(tǒng)的基于同名特征點的配準方法難以使用。應用共線方程作為嚴格配準模型
2、，利用LiDAR點云空間中的線特征替代傳統(tǒng)配準模型中的點特征，取得了高精度的配準結果，同時對點云密度和影像分辨率之間的尺度關系進行了半定量分析。關鍵詞：機載激光雷達；線特征；配準；尺度分析中圖法分類號：P237．3LiDAR技術是近年來快速發(fā)展的新型航空變換方式(即剛性變換或是非剛性變換)確定；相傳感器，其主要用途是能夠快速獲取高精度的數(shù)似性測度就是用數(shù)學的方式表達相關配準基元之字表面模型(DSM)_】]。經(jīng)過數(shù)據(jù)后處理，不僅間的相似性程度，以量化配準效果；匹配策略是將可以獲得高精度數(shù)字高程模型(DEM)，而且還可配準基元和相似性度量進行有效組織，采用一定以為電力_3]、林業(yè)]、數(shù)字城市
3、等應用領域提供的算法解求全局最優(yōu)變換函數(shù)的參數(shù)_9]。基礎數(shù)據(jù)源。然而，LiDAR獲取的數(shù)據(jù)主要是離目前，LiDAR點云數(shù)據(jù)和航空影像的配準研散激光點云，具有高精度的空間幾何結構信息，卻究并不多。一種方法是利用重疊影像進行自動同缺乏光譜信息，從而無法獲取地物專題數(shù)據(jù)]。名點匹配，生成同名點云，然后利用最鄰近迭代法相反，傳統(tǒng)的遙感數(shù)據(jù)能夠提供豐富的語義信息，(ICP)實現(xiàn)兩個點云數(shù)據(jù)集之間的匹配_1，該方因此將激光雷達點云數(shù)據(jù)和傳統(tǒng)的光學遙感影像法存在計算量大且對單張影像無法配準的缺點。聯(lián)合起來使用，從而提高遙感數(shù)據(jù)產(chǎn)品的精度、拓Habib等人利用立體像對中的點、線、面特征作為展遙感應用的
4、深度和廣度，是當前遙感領域一個配準基元，然后采用3D一3D的配準模型實現(xiàn)Li—重要的研究方向_7J。DAR點云和航空影像的配準口，但是該方法配聯(lián)合利用影像和點云數(shù)據(jù)的一個關鍵步驟是準基元的數(shù)學表達和計算過程比較繁瑣，且配準將兩者進行高精度配準。由于激光雷達點云和光模型不嚴格，也不適合單張影像與LiDAR點云學影像在數(shù)據(jù)表現(xiàn)形式和屬性上均有很大差異，因數(shù)據(jù)的配準。另外，在現(xiàn)有的研究中，還沒有文獻此，傳統(tǒng)的遙感影像配準方法不能完全適用于這兩關注影像分辨率和點云密度之間的關系對兩者配類數(shù)據(jù)的配準。傳統(tǒng)的配準方法多數(shù)是針對二維準精度的影響。影像之間的配準，而機載IiDAR點云與影像的配綜上所述，
5、目前LiDAR點云數(shù)據(jù)與遙感影準是3D-2D數(shù)據(jù)之間的配準。不過在配準方法上像之間配準的主要存在以下問題：①配準過程比仍可以分解為配準基元、相似性測度、變換函數(shù)和較復雜，一般需要兩步完成，即先利用立體像對生匹配策略等四個基本問題l8]。配準基元的選擇是成影像同名點云，再利用同名點云和LiDAR點配準的第一步，它決定利用何種基元建立兩個數(shù)云進行配準；②配準基元的數(shù)學表達不夠簡潔；據(jù)集之間的轉換關系；變換函數(shù)就是描述待配準③缺少既適合單片影像又適合于多片影像與Li—數(shù)據(jù)之間的數(shù)學變換關系，由待配準數(shù)據(jù)之間的DAR點云之間的配準方法；④缺少尺度分析。收稿日期；2011-12-15。項目來源：國
6、家863計劃資助項目(2006AA12Z101)；國家973計劃資助項目(2oo9cB7240O4)。第37卷第2期馬洪超等：利用線特征進行高分辨率影像與LiDAR點云的配準137針對上述問題，本文從共線方程出發(fā)，針對城市地在LiDAR點云空問的真值坐標Ex，Y，Z]：區(qū)點云和影像的配準問題，利用線特征實現(xiàn)高分[x，YZ，]一[xYnzn]1+辨率影像與機載激光雷達一步配準，并利用不同ExB——X^YB——Y^ZB——ZA](1)航高獲取的遙感數(shù)據(jù)和抽稀后的不同密度的點云由于該P點應該在影像空間上有其同名點數(shù)據(jù)分析影像分辨率和點云密度之間的尺度關系P(假設未被遮擋)，(X，Y)可以看作是
7、對配準精度的影響。P對應的IiDAR點云空間上的同名點，不同的參數(shù)對應了一系列這樣的同名點。由此可見，配準基元的選擇和表達影像空間和LiDAR點云空間對應的同名點可以用直線段AB和來表達，而不需要直接在點1．1配準基元的選擇云空間中尋找同名點，因此克服了LiDAR點云作為配準基元的特征必須滿足待配準遙感數(shù)數(shù)據(jù)同名點選取困難的問題。據(jù)中具有明顯、分布均勻和易提取的特性，且不受不同傳感器數(shù)據(jù)的幾何或輻射變形、噪聲、場景變2基于共線方程的
