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                                  太阳城娱乐网站_武汉大学肖雄武博士:无人机影像及时处理赏罚与布局感知三维重建

                                  焦点提醒:无人机影像及时处理赏罚和三维重建是拍照丈量与计较机视觉规模的研究热门。在GeoScience Café第181期勾当中,肖雄武博士(武汉大学测绘遥感信息工程国度重点尝试室2014级博士研究生)先容了无人机影像及时处理赏罚的要害技能与具备布局感知成果的倾斜拍照丈量三维重建技能。

                                  主持:张展 拍照:于智伟、赵欣 摄像:郑镇奇 笔墨:于智伟

                                  >>>人物手刺

                                  肖雄武,测绘遥感信息工程国度重点尝试室2014级博士班班长,师从拍照丈量与遥感规模闻名专家李德仁院士和郭丙轩传授。2016-2017年,曾在美国加州大学欧文分校公派留学。作为主力职员,参加多项国度重大科研项目。得到博士研究生国度奖学金、国度公派留学奖学金、王之卓创新人才奖等嘉奖,优越研究生标兵、优越门生干部等声誉称谓。今朝已在《ISPRS》、《Remote Sensing》、《测绘学报》等刊物颁发论文15篇,申请专利1项。

                                  >>>陈诉现场

                                  2017年12月8日,肖雄武博士做客GeoscienceCafe第181期学术交换勾当,切磋了无人机影像及时处理赏罚的要害技能,同时先容了顾及场景布局特性的倾斜拍照丈量三维重建体系Photo3D要害技能、无需IMU数据的低本钱多源无人机影像高精度全自动三维重建技能。最后,肖雄武博士也分享了本身的科研故事、国度公派留学相干履历。

                                  无人机影像及时处理赏罚要害技能切磋

                                  无人机影像及时处理赏罚可以应用于抢险救灾、应急处突等浩瀚规模。我们从获取到的无人机影像中可以得到许多有效信息。譬喻在抢险救灾规模,通过对无人机影像举办处理赏罚,可以看到滑坡、衡宇坍毁、围堰状况等信息,以是无人机影像及时处理赏罚具有很是普及的应用代价。

                                  无人机影像处理赏罚的传统实验要领是将相机拍摄的影像通过USB接口传输(或及时传输)到PC端,在PC端对影像举办处理赏罚。

                                  武汉大学肖雄武博士:无人机影像实时处理赏罚奖惩与机关感知三维重建

                                  图1无人机影像处理赏罚的传统实验要领

                                  肖雄武先容了两种基于FPGA(Field-Programmable Gate Array,即现场可编程门阵列)的及时处理赏罚实验方案。方案一:相机CMOS/CCD,连FPGA,连工控机。方案二:相机CMOS/CCD,连FPGA。该方案直接将CPU/GPU算法集成到FPGA,就不必要工控机了。譬喻,用LabView等说话编写无人机影像及时拼接算法并集成到FPGA。

                                  武汉大学肖雄武博士:无人机影像实时处理赏罚奖惩与机关感知三维重建

                                  FPGA具有高效、速率快、并行,低功耗,尺寸小、重量轻,毗连恣意个数CMOS,本钱低等利益。

                                  无人机影像及时拼接的一种常用要领是:不绝地操作单应矩阵来将有重叠地区的图像举办归并。当两幅图像之间的单应矩阵已知时,就可以将它们拼接在一路;把拼接好的图像看成一幅新图像;然后计较新图像和后续图像之间的单应矩阵,就可以实现整个图像序列的拼接。这种两两拼接的方法实现简朴,可是没有思量整体优化,在拼接的进程中会造成偏差的不绝累积,进而导致拼接图像的变形。

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                                  图3 一种常用的无人机影像及时拼接要领处理赏罚功效

                                  肖雄武先容了一种新要领,该方案由两个部门组成:及时空中三角丈量和正射影像DOM及时天生。在及时空中三角丈量部门,所涉及的要害技能:(1) 基于多核CPU和GPU加快的大高差大偏角影像立体匹配技能。回收先辈的特性匹配技能,对无人机数据具有很强的顺应性,对测区巨细、外形没有严酷限定,合用于大偏角影像、大高差地域。匹配算法回收多核CPU和GPU加快,以满意及时处理赏罚需求。(2) 高精度实年华束法平差技能。回收增量式光束法平差技能,起首对及时获取的少量影像数据举办快速匹配僻静差处理赏罚,然后不绝插手新的影像数据,小心SLAM技能头脑,举办及时匹配和定向,并隔一段时刻举办一次整体光束法地区网平差,既担保到达及时处理赏罚服从,又担保到达高精度空三处理赏罚要求。(3) 基于高密度特性匹配点快速加密技能的数字高程模子快速天生要领。空三和DEM天生一体化,全部毗连点参加光束法平差,操作先辈的三角网构建和剖分算法对空三功效进一步快速加密并直接天生三角网DEM。在正射影像DOM及时天生部门,操作原始影像的及时高精度位置姿态数据和数字高程模子(DEM),对影像数据举办及时重采样正射更正和镶嵌(并可以选择在该进程中对影像纹理数据举办匀光匀色和羽化处理赏罚),及时天生测区正射影像产物。

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                                  图4 一种新的无人机影像及时拼接要领

                                  武汉大学肖雄武博士:无人机影像实时处理赏罚奖惩与机关感知三维重建

                                  图5 武汉大学珞珈广场和信息学部情意广场正射影像产物

                                  具备布局感知成果的倾斜拍照丈量高精度全自动三维重建

                                  肖雄武先容了一种具备布局感知成果的倾斜拍照丈量三维重建整体流程:起首获取倾斜影像和GPS数据,接着对影像举办匹配和定向,然后通过光束法平差处理赏罚获得空中三角丈量功效。之后举办麋集匹配和深度图融合,然后操作具备布局感知成果的构网算法实现三维外貌模子的重建,最后举办纹理映射。

                                  对付单镜头的低本钱无人机影像数据,一样平常回收常见的计较机视觉匹配和定向要领。对付多源无人机影像数据,提出了一种无需IMU数据的大视角影像匹配要领。已知拍照基线长度,对各视影像别离举办匹配、定向和光束法地区网平差,得到匹配毗连点的物方坐标,以物点坐标为中心成立物方面元,并通过迭代要领不绝对物方面元的中心点位置和法向量举办优化以消除该面元对应局部影像纹理的仿射变形,以面元纹理中心为特性点成立描写子。对各视影像的面元纹理中心特性举办匹配,面元中心特性匹配功效即为各视影像毗连点相互匹配功效。

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