一、核线几何的解析分析（论文文献综述）
袁巍[1]（2020）在《基于光流场的密集影像匹配理论与实践》文中提出从二维影像生成三维物体模型是摄影测量与遥感学科的重要研究方向之一,密集影像匹配是最为关键的技术。近年来,影像的密集匹配方法在摄影测量与遥感领域一直是一个热门的研究主题,虽然一些密集匹配算法（如SGM、PMVS等）已经成功地应用于商业软件,但是随着传感器技术的发展,越来越多的大像幅、甚高分辨率的航摄影像和大旋偏角、光照条件不均匀的低空无人机航摄影像被越来越多地应用到目标三维重建的实际工作中,这些影像的广泛应用给传统密集影像匹配方法带来了新的挑战。再者,由于城市经济的高速发展,对于现有地形测图数据的处理与更新需求也与日俱增。面对大画幅的航摄影像,传统方法往往不能有效地生成逐像素的密集匹配点云,只能通过人工采集的数字线划图（digital line graphic,DLG）间接生成数字高程模型（digital elevation model,DEM）,进而通过面片纠正方式生成DOM,这大大降低了三维测绘产品的生产效率。此外,尽管影像密集匹配算法已广泛应用于三维重建场景中,但是大多沿用了计算机视觉的方法,很少有人从摄影测量与遥感的视角来评价密集影像匹配的质量。为此,本文针对上述问题,在系统地学习了当前一些具有代表性的密集影像匹配算法的基础上,全面比较分析了它们的技术特点,在充分发挥典型航摄影像密集匹配方法优势的同时针对其难点进行了深入研究,取得了初步的实验结果。主要工作和创新总结如下:（1）提出了一种基于光流场的航摄影像密集匹配理论框架和整体技术方案。航摄影像匹配的实质是通过影像的辐射信息来重构影像的几何映射关系,从而获得同名像点的相关信息。因此,如何快速有效地找到立体像对重叠区域中逐像素的同名点是本文的研究重点。本文依据光流可以快速且有效地追踪出立体像对重叠区域中每个像素的运动轨迹这一特性,采用光流为逐像素的密集精匹配算法提供了良好的初始值,从而减少了大量的冗余搜索和无效计算,大大提高了密集影像匹配的效率。（2）提出了一种基于三角网约束的多层次B样条光流场插值方法。首先利用特征匹配获得的高精度稀疏像片连接点作为控制点构建三角网和B样条内插网格,通过衡量三角网和内插网格中各格网点的几何距离对内插格网点的权值进行更新,从而得到更加逼近地形变化的内插网格;然后通过内插网格计算出原本稀疏匹配点的光流值并计算内插误差;最后通过层层逼近的思想,进一步缩小内插误差,从而得到内插后的逐像素密集光流场而获得粗匹配点。实验表明,对于1亿像素级幅面、60%重叠度的真彩色航摄立体像对的逐像素密集光流场的生成仅需14 s、粗匹配仅需耗费20 s的CPU时,由此获得的逐像素匹配点云可以直接用于影像快拼图的制作,其平面精度优于实地上的±0.266 m,即±3.8 GSD,为应急测绘和航摄质量检查等提供了新的技术手段。（3）提出了一种基于顾及影像RGB信息的快速引导滤波精匹配算法。考虑到B样条内插出的逐像素匹配结果在地物边缘和视差突变区域出现过度平滑的情况,如何有效地保留地物细节是基于光流场密集匹配精化算法的关键。由于同一地物通常在像素色彩方面呈现出较高的相似度,为了提高密集匹配精度并减少不必要的冗余计算,传统的矩形精化窗口被替换成了以待精化像素为中心的不规则精化窗口,并通过计算Census测度和引导滤波的匹配代价聚合计算出匹配代价最小的点作为精化后的同名像点。大量实验表明,精化后的密集匹配点云像方匹配精度达到了子像素级,物方点云精度优于±3.5 GSD。使密集粗匹配点云的精度有了显着提高。而且,对于1亿像素级幅面、60%重叠度的真彩色航摄立体像对的逐像素精匹配CPU耗时平均只需154.5 s,表现出了很好的应用可行性。（4）基于以上理论研究成果,在Microsoft Visual Studio 2015环境下实现了基于光流场的航摄立体影像对的密集匹配全套算法并工程化,同时提出了利用匹配成功率、匹配效率、像素重投影中误差作为像方匹配精度测度和离散点高程中误差作为物方点云精度测度的密集影像匹配质量评价的全套指标,通过对拍摄于中国Beijing地区44幅1.01亿像素中画幅的Phase One无人机低空航摄影像、德国Vahingen地区14幅1.05亿像素中画幅的DMC假彩色合成航摄影像和日本Tokyo地区48幅1.95亿像素大画幅的DMCⅡ真彩色航摄影像的大量实验,对比分析了本文算法与现在主流的t SGM和PMVS算法之间的优缺点,并将本文算法匹配出的密集三维点云直接用于DSM、DOM和影像快拼图的制作,经对Beijing实验区的实地检测,DSM的高程精度达到了±0.227 m,优于±3.5 GSD;DOM的平面精度为±0.070m,优于±1.0 GSD。这一精度完全满足我国现行基础地理信息数字成果对1:500比例尺平地DEM和DOM的精度要求（DEM二级高程中误差优于±0.25 m、DOM平面中误差优于±0.30m）,为高精度DEM、DOM的全自动生成开辟了新的途径,同时也揭示了本文提出的基于光流场的航摄立体影像对的密集匹配方法在应急测绘和基础地理空间信息提取与更新中具有广阔的应用前景和较高的精度潜力。
李国琴,李浩,李语旻[2]（2019）在《平行摄影序列影像的核线影像生成方法》文中认为针对平行摄影方式较传统航空摄影方式获取的影像在核线排列及采集方面存在较大差异,导致平行摄影序列影像难以生成核线影像的问题,该文在研究平行摄影方式的摄影基线与影像核点位置间几何关系的基础上,推导了平行摄影序列影像核点位置的严密计算公式,并根据相邻平行摄影序列影像重叠区域最大化原则选取核线生成的起始点和终止点,以此确定核线影像的生成区域,最后采用灰度双线性内插法完成核线影像的采集。以勘探洞平行摄影序列影像作为实验对象,首先基于该文算法生成其核线影像,然后采用密集匹配算法建立左、右核线影像像素间对应关系,最后结合前方交会算法生成洞室的三维点云,进而验证了该文核线影像生成算法的正确性。
张涛[3]（2018）在《视差松弛传播约束的倾斜影像特征匹配方法》文中指出航空倾斜影像已成为大规模城市三维重建的主要数据源,然而由于倾斜影像存在较大的俯仰、横滚角,影像之间差异较大,其自动特征匹配存在明显的可靠性问题,交互式转刺同名点仍必不可少。然而已有的半自动交互式同名点匹配方法只依赖核几何信息等约束条件,虽然在一定程度上实现了同名点匹配,但由于其约束相对较弱,导致半自动化匹配成功率较低,可靠性不高。因此,本文提出一种顾及视差松弛传播约束的倾斜影像核几何特征匹配方法,基于视差连续性假设并结合核线信息,确定合适的搜索区域。对搜索区域按距离可靠性排序,并依几何顺序进行模板匹配,直至相关系数满足阈值。本论文研究主要内容包括:（1）本文最先介绍了研究背景和研究意义,并总结国内外倾斜影像特征匹配方法相关研究现状与未来发展趋势,同时提出本文的研究内容与组织结构;（2）基于本文的研究思路,介绍了倾斜影像特征匹配的理论基础。探讨了倾斜影像数据结构和成像特点,对倾斜摄影成像几何关系进行解析。把视差松弛传播约束、核线约束、灰度相似性约束和双向一致性约束应用于倾斜影像特征匹配,利用最小二乘法对匹配结果优化;（3）在倾斜影像特征匹配的理论基础上,实现顾及视差松弛传播约束的倾斜影像核几何特征匹配算法,包括基于薄板样条的视差松弛传播约束模型构建和视差松弛传播约束的倾斜影像特征匹配算法;（4）利用深圳地区真实倾斜影像数据对算法进行验证。实验表明,相比传统核几何特征匹配方法,该方法基于视差松弛传播约束和核线几何约束确定候选点搜索区域,顾及更多的几何信息,较好地解决了影像歧义问题。采用最优最先的匹配策略以及引入局部几何顺序约束、灰度相似性约束和双向一致性约束,显着减少了错误匹配,提高了倾斜影像特征匹配的可靠性和效率。采用自动化匹配方法更加高效可靠地完成批量次特征点并行匹配问题是今后研究的方向。
孙钰珊[4]（2018）在《基于参考地理数据的多源国产卫星影像一体化定位方法研究》文中研究说明无需地面控制信息的卫星影像精准对地定位是获取全球地理和资源环境信息,监测全球资源环境变化等的先决条件。在进行高分辨率光学卫星影像的高精度定位时,如果缺少控制点的约束,直接将影像初始RPC参数作为区域网平差参数会造成法方程矩阵的病态不收敛,精度分布的不稳定及误差的过度累积也会导致区域网的扭曲变形。多源高分辨率光学卫星影像的高精度无控制区域网平差为在无地面控制情况下,引入特定约束（距离、角度等）的卫星影像联合区域网平差处理。理论上有控制定位与无控制定位本质的区别在于有控制定位中使用的是外业实测控制点,精度高且一致性好;而大多数无控制定位中使用的是一种虚拟控制点,这些虚拟控制点的精度较低（含有不同程度的系统误差）且精度在测区中是不一致的,所以无控制定位是不等精度控制下的区域网平差定位,其误差传播规律更加复杂,粗差检测与定位难度较大。同时大量试验表明,在不同的点位上系统误差的大小和方向基本保持一致,但在覆盖同一区域的不同时相、较长时间间隔内成像的不同轨道影像中这些系统误差大小和方向是不同的,表现出一定的随机性,甚至可部分相互抵消。针对以上问题,本文在Google Earth影像、Landsat/ETM参考影像、SRTM数字高程数据、国家基础测绘数据等精度己知/精度可验证的参考地理数据的基础上,以我国自主研制的高分辨率光学卫星影像（资源三号、高分系列卫星等）为主要数据源,基于超多核计算机（云服务器）、高性能GPU/CPU集群计算机系统、高速存储传输网络的高性能计算平台,分析和研究不依赖于外业控制信息的高效、高精度、智能化的几何定位方法,实现多源国产卫星影像连接点及参考控制点的自动提取及立体和弱交会混合模式下大范围联合区域网平差处理,可以为快速生成高精度影像底图提供高精度的定向参数。具体研究内容如下:（1）高分辨率光学卫星影像无控制区域网平差方法—GISIBA将有理函数模型（RFM）作为区域网平差的基础方程,以“交替趋近法”和基于RFM的最小二乘平差为基础,提出一种易于并行化、高效的高分辨率光学卫星影像无控制区域网平差方法-GISIBA（GCP-Independent Satellite Imagery Block Adjustment）。一方面解决无控制区域网平差中不收敛导致的“秩亏”问题,改善区域网平差系统的法方程状态从而有利于区域网的稳定和快速收敛;另一方面充分利用覆盖同一成像区域的长时间序列立体卫星影像残余系统误差所表现出的随机性,可以进行完全不依赖于第三方地理空间数据和地面控制点的无控制区域网平差,便于从理论上分析卫星影像无控制区域网平差结果与数据的覆盖次数及时相之间的关系。（2）多源国产高分辨率卫星影像大规模联合区域网平差引入参考地理信息数据作为几何约束,实现立体/单景覆盖影像的超大规模联合区域网平差,并进行粗差自动检测与剔除,完成大规模法方程的解算,获得满足高精度影像产品生产制作需求的高精度的定向参数,有效解决实际生产中遇到的相邻区域平差结果接边等问题。（3）多源国产高分辨率卫星影像连接点及参考控制点高精度自动提取采用基于影像显着边缘的整体匹配策略,实现初始定位异常影像系统误差的快速消除,以基于物方的自适应高精度相关匹配算法（Image-Reshaping过程）为基础,采用由粗到精的多层金字塔逐级影像匹配策略,并在匹配策略中引入定向质量控制,动态改正由地形起伏引起的影像几何畸变,实现影像连接点和参考控制点的自动提取。（4）多核CPU/GPU集群分布式架构下的影像精确定位算法并行计算为保证连接点与参考控制点自动提取及区域网平差的效率,使用基于OMP并行的方式实现以点特征提取和匹配为“并行粒度”的多进程并行化,实现高速局域网络的多核CPU/GPU集群分布式架构下的影像精确定位算法并行计算。最后以已有的分布式并行构架及作者及所在团队研发的高分辨率卫星影像测图软件系统—PixelGrid-GlobalMapping为基础,选择典型实验区,开展资源三号、高分一号等国产高分辨率光学卫星影像大规模区域网平差实验,对本研究方法的平差精度进行分析,验证方法的有效性与普适性。本文提出的方法可以广泛应用于困难地区和境外地区大区域卫星影像高精度无控制几何定位。软件系统在2016、2017全球测图试生产中得到实际应用和改进,为全球地理信息资源建设工程、国产光学卫星影像高精度影像产品生产提供了技术保障。
李劲澎[5]（2017）在《基于全局式运动恢复结构的无人机影像位姿估计关键技术研究》文中指出面对战场环境重建、灾害情况检测等应用需求,机动灵活的微小型无人机遥感系统能够快速响应,在第一时间获取目标区域影像数据,计算机视觉运动恢复结构技术给无人机数据的自动化处理提供了解决途径,但在时效性和稳健性上仍有提高的空间。为了实现由无人机影像高效、稳健获取目标区域三维几何信息,本文将计算机视觉多视图几何理论与摄影测量误差处理和可靠性理论融合,对无人机影像位置、姿态参数稳健估计方法进行了研究和探索,主要工作包括以下几个方面:1.系统全面的总结了无人机遥感系统和数据处理技术的发展现状,对成像模型构建、两视图核线几何关系构建、模型坐标计算、光束法平差等多视图几何关键技术进行了阐述,推导了基本矩阵和相对定向元素之间的转换方程。2.针对传统航带组织模式不利于无人机影像自动高效处理的问题,提出了基于关系图的无人机影像组织方法。引入图的相关理论,利用低精度位姿测量数据和影像匹配方法,构建影像关系无向图,通过预先估算影像重叠来限定影像匹配范围,避免了盲目的遍历匹配,大幅缩短了匹配耗时;进一步使用三视图匹配来优化关系图,并由深度优先搜索得到强关联的稳健关系图;依据平行刚性理论,给出了影像位置可唯一确定的判别条件,为影像位置估计提供理论指导。在此基础上,结合三视图几何约束的全局式运动恢复结构方法生成三维点云,三视图约束条件的引入提高了重建结果的可靠性。3.针对基于最小二乘的旋转平均方法对粗差敏感的问题,提出了稳健李代数旋转平均方法IRLARA（Iteratively Robust Lie-Algebraic Rotation Averaging）,利用李群和李代数理论将旋转矩阵乘积运算简化为向量线性运算,提高了计算效率,结合L1范数估计和迭代加权最小二乘的方法保证了解算的可靠性和精度,通过迭代剔除粗差有效限制了粗差对旋转平均的影响,影像姿态求解精度得到显着提高。将全局一致旋转参数转换至WGS84坐标系下,设计了GPS辅助的点云生成方案,利用GPS信息大大简化了运动恢复结构问题的复杂度,可提高场景重建的稳定性。4.结合无人机影像特点,分析了利用三视图约束的全局式运动恢复结构方法在无人机影像处理中的问题,提出了应用广义迭代加权最小二乘（Generalized Iteratively Reweighted Least Squares,GIRLS）的全局一致位置估计方法,利用匹配点和核线几何约束,由L1范数估计得到全局相对平移方向,提高了全局位置估计“观测值”的可靠性,在广义迭代加权最小二乘架构中,利用二次规划法求解,保证了全局一致位置解算的精度。将影像关系图构建、稳健李代数旋转平均和GIRLS位置估计方法集成,构建了一种全局式运动恢复结构方法——IG（IRLARA-GIRLS）法,避免大量三视图相关计算,提高了处理效率,充分利用关系图中的影像连接关系和相应匹配点集,确保了重建场景的完整性,利用稳健估计方法提高了位姿参数解算的精度和可靠性,试验结果表明,生成点云模型的测距相对误差不超过1‰。
张振超[6]（2015）在《多视角倾斜航空影像匹配技术研究》文中认为相比传统的单镜头摄影测量,多视角倾斜航空摄影测量从多个视角获取建筑物信息,有助于实现完整精细的三维重建,因而受到越来越广泛的重视。影像匹配是数字摄影测量的核心环节,其质量影响到影像相对定向、数字空中三角测量以及DSM产品的精度。本文就多视角倾斜影像成像特点、匹配约束、特征匹配、密集匹配等问题展开研究,主要工作和创新点如下:1.作为研究倾斜影像匹配的理论基础,探讨了倾斜影像数据结构及成像特点,对倾斜摄影成像几何关系进行解析。把金字塔多级匹配策略、单应约束、核线约束方法用于约束倾斜影像匹配,对比了单应约束与核线约束的约束精度。2.为补偿多视角倾斜影像间的几何畸变,提出倾斜影像等效下视纠正方法。实验表明经过等效下视纠正后的倾斜影像与相应下视影像间在整体上只存在尺度差异,且等效下视影像SIFT特征匹配比原始倾斜影像ASIFT匹配能取得更好的效果,证明等效下视纠正能在一定程度上补偿倾斜影像畸变。3.为定量衡量不同视角倾斜影像的倾斜程度,针对多视角倾斜影像设计绝对倾斜度和相对倾斜度的计算方法。通过实验研究了ASIFT特征匹配结果与倾斜度的关系,结果显示本文算法计算得到的多视角倾斜影像相对倾斜度与ASIFT匹配成功率成反比,证明相对倾斜度定义的合理性。4.提出一种下视影像与倾斜影像分层自适应密集匹配算法。对于不同视角的两张影像的匹配问题,利用单应约束、核线约束及基于不规则三角网的视差一致性约束,在灰度匹配前按照透视变换模型对影像变形进行局部纠正补偿。算法完全基于像方空间实现,不需要外方位元素参与,且充分考虑了重采样及坐标正反算的耗时问题。实验结果表明该算法能有效补偿不同视角倾斜影像间的几何畸变,实现可靠的逐像素密集匹配。5.针对不同视角各自连续影像的匹配问题,设计了不同的匹配算法。对连续前视影像的匹配,采用先等效下视纠正,再用局部尺度归一化方法消除尺度变形,最后直接采用灰度匹配;对视角旋转变形占主导的连续下视、连续左视或连续右视影像匹配,先对倾斜影像进行局部尺度归一化,再实施基于可靠连接点的近似核线纠正,最后对近似核线影像进行灰度匹配或半全局匹配。实验通过计算核线约束闭合差以及纠正得到的近似核线影像上下视差定量判定近似核线纠正效果,实验得到的匹配结果及点云效果表明该算法可以实现连续相邻影像的成功匹配。
卢俊[7]（2015）在《基于无序多视影像的三维重建关键技术研究》文中研究说明利用多视二维影像来恢复场景的三维结构是摄影测量和计算机视觉领域内的一个热点研究课题。随着影像获取技术和三维重建技术的发展,可用于重建的有效影像数据源不断扩展,这使得该课题具有广泛的应用前景。本文关注基于无序影像的全自动三维重建问题,旨在提高计算结果的精度和鲁棒性,对三维重建过程中的相关技术进行研究和探索,论文的主要工作和创新点如下:1.系统研究了两视影像核线几何关系在标定和未标定条件下的构建方法,利用物方形式的共面条件方程推导了空间点位临界配置中危险表面的通用方程,分析了直线和平面配置下核线几何关系构建算法的退化情况,并利用奇异值分解算法给出了不同核线几何关系构建方法的临界配置条件。2.在分析两视影像的特征点检测和匹配算法的基础上,引入信息准则算法来检测匹配数据的拟合模型,推导了信息准则算法拟合单应矩阵模型和基本矩阵模型的误差方程,利用最大期望算法来处理标准差计算中的混合模型问题,为避免后续重建过程可能产生的退化提供了技术支持,提高了三维重建的可靠性;将多视匹配点的提取问题转化为动态联通性问题,设计了基于并查集算法的解决方案,并通过加权编码策略对问题进行优化,提高了多视匹配点提取的效率和可靠性。3.提出了一种基于置信传播的影像间误匹配关系检测算法,将误匹配关系的检测问题转换成概率推论问题,通过影像关系图中的回路约束和像对匹配过程中获得的匹配信息构建了基于贝叶斯网络的概率图模型,在利用贪心算法生成最大生成树构建回路的基础上,加入了三视匹配元回路约束,极大的降低了影像关系图的结构对检测结果的影响,可以有效避免由于纹理重复或相似而造成的误匹配,进而改善场景三维重建的效果。4.提出一种基于聚类分层的多视影像重建算法,利用凝聚层次聚类对内部重建秩序进行了优化,可以减少初始像对的选择对重建结果的影响,并有效避免增量法中由于误差积累而导致的漂移问题,提高三维重建算法的鲁棒性。5.提出一种基于三视匹配元的多视影像批处理三维重建算法,利用回路闭合约束剔除可能存在误匹配的三视匹配元,有效避免了错误的核线几何关系,通过三焦张量约束计算影像方位的全局最优解提高了重建结果的可靠性。并且该算法可以避免迭代式的平差运算,计算效率得到较大的提高。
耿迅[8]（2014）在《火星形貌摄影测量技术研究》文中指出火星形貌测绘是开展火星科学研究的基础,高精度的火星形貌数据是着陆区选址以及辅助着陆器安全着陆的重要保障。火星探测工程本身难度较大,探测任务整体成功率较低。由于火星距离地球较远,不能利用GPS等手段进行精密定轨,无控制点数据辅助定位,且火星表面影像纹理信息贫乏,导致火星形貌摄影测量面临许多难题。本文在分析火星形貌测绘技术难点的基础上,对火星形貌摄影测量涉及的探测遥感影像几何处理、火星表面影像与激光测高数据联合平差、火星表面影像密集匹配以及DEM自动提取等技术难点进行了深入的研究。论文完成的主要工作和创新点如下:1.阐述了火星形貌测绘的研究背景及意义,系统分析了火星测绘任务以及测绘传感器设计的特点,深入剖析了国外火星形貌摄影测量的研究现状及发展趋势,分析了现阶段我国开展火星测绘面临的主要技术难题。2.阐明了火星形貌测绘涉及的坐标系、制图投影及高程基准等基础问题,深入剖析了国外行星数据处理系统、行星数据系统以及辅助任务数据相结合的行星摄影测量技术体系,重点研究了火星快车HRSC与火星侦察轨道器HiRISE影像摄影测量预处理方法,在此基础上构建了HRSC影像严密几何模型。3.提出了一种基于最佳扫描行快速搜索策略的线阵影像地面点反投影算法,解决了算法涉及的线阵CCD分段、分段投影面确定等问题,通过试验验证算法的正确性与高效性,试验结果表明基于地面点反投影快速算法可大幅度提升卫星影像几何纠正效率,在卫星影像几何纠正、影像融合以及影像匹配等处理过程中具有重要的应用价值。4.将高精度的激光测高数据作为附加观测方程引入火星形貌的光束法整体平差,构建了影像与激光测高数据联合平差数学模型,基于定向片平差模型以及四元数理论推导了联合平差误差方程式,并通过试验验证了方法的可行性,结果表明该平差方法可显着提高火星表面影像的几何定位精度。5.在深入研究了火星遥感影像几何畸变、尺度变化、亮度变化、阴影等影响要素的基础上,针对火星快车HRSC传感器设计并实现了基于水平纠正影像的近似核线重采样方法,可显着减少几何畸变等诸多因素对影像匹配的影响,并通过试验验证了HRSC影像核线重采样方法的正确性和有效性。6.提出了基于精确点位预测模型（P3M）的火星表面影像匹配方法,阐述了逐层加密、优选强角点、仿射变换结合多重几何约束构建点位精确预测模型的匹配新思路,通过对比试验验证了该匹配算法的可行性,结果表明算法在点位预测精度、稳定性以及抗粗差能力方面具有优势。7.提出了基于P3M模型的火星形貌DEM的自动提取方法,实现了核线影像同名点空间前方交会及坐标转换、DEM格网点内插以及粗差点剔除功能,试验结果表明本文算法提取DEM与欧空局的DEM在精度上具有可比性和合理性。8.提出了一种火星表面影像逐像素匹配方法,针对单机多核并行模式设计了逐像素匹配任务并行分解策略,并通过试验验证了逐像素匹配方法的可行性,结果表明采用逐层加密匹配、点位精确预测以及逐像素匹配相结合的匹配方法可有效解决火星表面影像纹理稀疏区域的匹配问题,获得极为精细的火星形貌DEM。
胡平波[9]（2011）在《规则物体影像特征提取及匹配研究》文中认为摄影测量的主要目标之一是从非接触式影像中获取精确可靠的量测信息,计算机视觉其研究的主要目标是使计算机系统具有类似于人类的视觉能力,从而获取三维场景的几何信息。无论是在摄影测量领域,还是在计算机视觉领域,特征提取及匹配都有广泛地应用。特征提取及匹配是三维重建、运动跟踪、序列影像分析、信息融合、模式识别等研究课题的必要环节,对特征提取及匹配进行研究具有重要的现实意义。随着工业制造技术的不断提高和加工工艺的不断改进,在大批量工业生产中,用人工视觉检查产品质量效率低且精度不高,用计算机视觉技术可大大提高生产效率和自动化程度,而摄影测量中丰富的平差理论有助于获取极高的精度。近年来,高分辨率、高信噪比的数字成像CCD器件迅速发展,计算机图象处理和模式识别技术的快速进步,使得摄影测量计算机视觉技术成为目前具有广泛前景的一种精密测量技术。本论文针对工业生产中的精密测量要求,结合工业规则物体中拥有的丰富线特征信息,采用摄影测量中严密的数据处理理论及计算机视觉前沿理论和技术,重点研究了点、线特征提取及匹配问题。提出了直线元离散化获取点特征的方法及线特征的高精度提取新算法;改进了相关系数影像匹配（加权相关系数）;将计算机视觉中的核线约束引入到最小二乘影像匹配中,并给出了一种遮挡直线匹配的新方法。通过实验验证了特征提取及匹配的有效性,得到了较好的结果。
张云生[10]（2011）在《自适应三角形约束的多基元多视影像匹配方法》文中指出随着大重叠度航空数码影像的快速获取,人们已经可以获取如Google Earth和Virtual Earth上的城市块体模型以及大范围的场景信息。但更为细节层次的三维模型需要近距离获取的数据源,如地面近景影像、地面激光扫描数据或者直升机拍摄倾斜影像等数据源。无论从主动数据或者被动数据获取具有真实细节的三维模型都是当前国际前沿和热门研究问题。其中基于影像的建筑物三维自动建模是几何与纹理完整、经济、便捷和灵活的并被广泛应用的方式。影像匹配是制约基于影像建模的关键问题之一。影像匹配也一直是摄影测量领域和计算机视觉领域所共同关心的学术前沿和难点问题。现有大多数影像匹配方法基于光滑连续表面的假设,不能适应如山区、城市地区等复杂场景,尤其是在纹理缺乏、重复、表面非连续区域等纹理困难区域,影像匹配的可靠性还不高,一些场景的边缘信息还不能正确地匹配出来,自动生成的数字表面模型还不能真实、高精度反应所拍摄的对象,这在很大程度上制约了基于影像的建模方法。针对立体影像自动匹配的可靠性问题,本文将影像的线特征插入到三角形中,构建带线特征约束的三角网,用于约束后续匹配,对复杂影像的种子点获取、特征提取、匹配相似性测度、匹配约束条件等进行深入研究和试验分析。具体内容包括：1)自适应三角形约束下多基元影像匹配模型。针对纹理缺乏、重复等匹配困难区域、表面非连续区域的影像匹配,本文提出了一种自适应三角形约束下多基元影像匹配模型,并采用多级影像匹配实现匹配过程,先采用具有尺度不变以及方向不变的算子对立体影像进行定向,获取立体影像的核线几何关系,将定向得到的同名点作为种子点建立三角网用于约束后续的匹配；通过特征-特征匹配和特征-区域匹配两个步骤匹配尽可能多的同名点。基于三角形的视差约束和梯度方向约束有效减少了特征匹配的搜索范围。提出基于移动窗口的点特征自适应相关系数法,当影像位于断裂处、半遮挡处以及纹理缺乏区域,依然可以取得可靠的匹配结果。有关试验证明了本文算法匹配约束的有效性和匹配算法的可靠性；2)三角形约束下的立体影像线特征匹配算法。针对建筑物立面等人工地物目标具有丰富的直线信息,本文选用一种简单实用的直线提取方法,并且提出一种三角网约束的直线匹配方法,通过结合三角网的几何约束条件、以及直线本身富含的方向信息以及直线周围的灰度对比度统计信息作为约束条件,有效减小直线候选匹配的搜索范围,并且针对直线相似性度量的难点,提出一种基于移动窗口的自适应直线相关系数法,试验证明该方法相对于传统的直线相关系数法更具适应性,并且提出在RANSAC的框架下,匹配平行于核线的直线以及在搜索影像没有提取出对应直线的直线匹配基元,试验证明本文提出的方法能有效提高立体影像直线匹配的可靠性；3)自适应约束三角形约束下的多基元影像匹配传播方法。针对建筑物等人工地物,不仅纹理缺乏而且场景常常存在表面非连续等影像匹配瓶颈问题,本文提出点-线联合匹配传播方法,通过约束三角网有效的将点、线两种特征集成在一起进行匹配传播,匹配的线特征作为三角网的约束边,从而使三角网能够更有效的分割影像。先匹配的线对后续的点特征提供约束,反过来,先匹配的点也同样对后续的直线匹配提供约束。4)自适应三角形约束下的多视影像密集匹配方法。当影像重叠度加大时,多视影像的冗余信息是提高影像匹配可靠性的有效途径,因此本文提出使用第三张影像来提高每次插入自适应三角网的同名点的可靠性。本文还提出了一种顾及特征的影像密集传播方法,匹配传播时不仅考虑格网点,同时考虑特征信息,并且通过分割影像用于限制影像密集匹配传播的路径,从而使得影像的匹配可靠性得到有效保证。本文还将自适应三角形约束下的多视影像密集匹配方法跟当前计算机视觉最前沿的匹配算法进行了比较,试验证明本文方法在纹理缺乏区域能够取得可靠的匹配结果。本文所研究提出自适应三角形约束的多基元多视影像匹配方法的理论、算法和有关试验使用Visual C++6.0实现。有关试验结果证明本文方法能为三维建模提供密集、可靠的同名点、线信息。
二、核线几何的解析分析（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、核线几何的解析分析（论文提纲范文）
（1）基于光流场的密集影像匹配理论与实践（论文提纲范文）
| 本文主要创新点 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景和意义 |
| 1.2 研究现状与发展趋势 |
| 1.3 本文主要研究内容 |
| 1.4 文章组织结构 |
| 第二章 航摄影像密集匹配的典型方法 |
| 2.1 密集影像匹配的一般过程 |
| 2.1.1 匹配代价计算 |
| 2.1.2 匹配代价聚合 |
| 2.1.3 视差估计 |
| 2.1.4 视差图精化 |
| 2.2 SGM密集匹配方法 |
| 2.2.1 基于互信息的逐像素匹配代价计算 |
| 2.2.2 基于动态规划的匹配代价聚合 |
| 2.2.3 基于胜者为王算法的视差估计 |
| 2.2.4 基于左右一致性检查的视差精化 |
| 2.3 PMVS密集匹配方法 |
| 2.3.1 面片的概念 |
| 2.3.2 初始化特征匹配 |
| 2.3.3 面片增长 |
| 2.3.4 面片过滤 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 基于光流场的密集影像粗匹配 |
| 3.1 基于光流场的密集影像匹配整体架构 |
| 3.2 稀疏光流场的构建 |
| 3.2.1 光流的含义 |
| 3.2.2 SIFT特征匹配算法 |
| 3.2.3 基于金字塔L-K算法的稀疏光流场估计 |
| 3.3 稠密光流场的构建 |
| 3.3.1 基于B样条的稠密光流场估计方法 |
| 3.3.2 基于Delaunay三角化约束的B样条拟合算法 |
| 3.3.3 多层次B样条拟合 |
| 3.4 实验及其结果分析 |
| 3.4.1 实验设计 |
| 3.4.2 基于B样条拟合的密集光流场构建 |
| 3.4.3 两种密集光流场构建效果的比较 |
| 3.4.4 两种密集光流场构建效率的比较 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 基于快速引导滤波的密集影像精匹配 |
| 4.1 密集影像匹配精化的核心技术 |
| 4.1.1 核线几何约束 |
| 4.1.2 相似性测度聚合 |
| 4.1.3 精化窗口的构建 |
| 4.1.4 视差搜索范围的确定 |
| 4.1.5 误匹配点的自动剔除 |
| 4.2 基于快速引导滤波的精匹配算法 |
| 4.2.1 Census相似性测度 |
| 4.2.2 基于快速引导滤波的匹配代价聚合 |
| 4.2.3 基于光流粗匹配结果的精化方法 |
| 4.3 实验及其结果分析 |
| 4.3.1 基于光流场的密集匹配效果 |
| 4.3.2 密集精匹配结果的分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 基于光流场的密集影像匹配质量评定 |
| 5.1 实验设计 |
| 5.2 密集影像匹配质量的定性评价 |
| 5.3 密集影像匹配质量的定量评价 |
| 5.3.1 匹配成功率 |
| 5.3.2 像方匹配精度 |
| 5.3.3 物方点云精度 |
| 5.3.4 匹配效率 |
| 5.4 种子光流点数量对匹配结果的影响 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 基于光流场密集影像匹配的应用示范 |
| 6.1 数字表面模型的全自动提取 |
| 6.2 逐点数字微分纠正影像的制作 |
| 6.3 数字影像快拼图的制作 |
| 6.4 数字正射影像图的制作 |
| 6.5 实验及其结果分析 |
| 6.5.1 数字表面模型示范 |
| 6.5.2 影像快拼图和DOM示范 |
| 6.5.3 两种数字微分纠正影像的接边精度 |
| 6.5.4 影像快拼图与DOM的制作效率 |
| 6.5.5 影像快拼图与DOM的几何精度 |
| 6.6 本章小结 |
| 第七章 总结与展望 |
| 7.1 本文研究工作总结 |
| 7.2 进一步研究的方向 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表论文和参与科研情况 |
| 致谢 |
（2）平行摄影序列影像的核线影像生成方法（论文提纲范文）
| 0 引言 |
| 1 平行摄影序列影像的核线排列及生成方法 |
| 1.1 平行摄影序列影像核点位置的确定 |
| 1.2 核线影像生成区域的确定 |
| 1.3 核线影像采集 |
| 2 实验应用分析 |
| 2.1 勘探洞平行摄影序列影像的核线影像生成 |
| 2.2 平行摄影序列影像的核线影像匹配 |
| 3 结束语 |
（3）视差松弛传播约束的倾斜影像特征匹配方法（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景和意义 |
| 1.2 相关研究进展 |
| 1.3 研究来源及内容 |
| 1.4 论文组织结构 |
| 第2章 倾斜影像特征匹配理论基础 |
| 2.1 多视倾斜影像 |
| 2.1.1 多视倾斜影像的数据结构 |
| 2.1.2 多视倾斜影像特点 |
| 2.1.3 摄影测量坐标系 |
| 2.1.4 视差的概念 |
| 2.2 匹配策略与约束方法 |
| 2.2.1 核线几何约束 |
| 2.2.2 视差相关约束 |
| 2.2.3 灰度相似性约束 |
| 2.2.4 双向一致性约束 |
| 2.3 最小二乘优化方法 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 基于薄板样条的视差松弛传播模型构建 |
| 3.1 基于薄板样条的视差传播模型数学表达 |
| 3.2 视差松弛传播模型拟合数据的整合 |
| 3.2.1 倾斜立体影像良好匹配点对的获取 |
| 3.2.2 倾斜影像与理想核线影像的坐标转换 |
| 3.2.3 基于理想影像的视差计算与误差剔除 |
| 3.2.4 拟合数据的整合 |
| 3.3 基于薄板样条的视差松弛传播模型拟合 |
| 3.3.1 不同拟合数据量下的模型拟合效果 |
| 3.3.2 初始拟合数据的数量选择 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 基于视差松弛传播约束的影像匹配算法 |
| 4.1 基于视差松弛传播约束的影像匹配算法流程 |
| 4.2 搜索区域和搜索顺序的确定方法 |
| 4.2.1 搜索区域几何中心的点获取 |
| 4.2.2 特征点矩形搜索区域的确定 |
| 4.2.3 特征点搜索顺序的规定 |
| 4.3 基于灰度相似性约束的特征点搜索 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 实验与分析 |
| 5.1 实验数据 |
| 5.2 实验运行环境 |
| 5.3 实验结果分析 |
| 5.3.1 连续下视影像匹配实验 |
| 5.3.2 连续左视影像匹配实验 |
| 5.3.3 纹理单一影像匹配实验 |
| 5.4 本章小结 |
| 总结和展望 |
| 总结 |
| 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间发表的论文 |
（4）基于参考地理数据的多源国产卫星影像一体化定位方法研究（论文提纲范文）
| 论文的创新点 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.1.1 背景介绍 |
| 1.1.2 研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 概述 |
| 1.2.2 主要国产高分光学卫星研究现状 |
| 1.2.3 影像定位模型及方法研究现状与分析 |
| 1.2.4 影像匹配技术研究现状与分析 |
| 1.2.5 CPU/GPU集群分布式影像数据处理研究现状与分析 |
| 1.3 主要研究内容 |
| 1.3.1 研究目标 |
| 1.3.2 研究内容 |
| 1.4 研究方案 |
| 1.5 文章组织结构 |
| 第二章 光学卫星影像几何定位与区域网平差模型 |
| 2.1 坐标系统的定义与转换 |
| 2.1.1 像方坐标系 |
| 2.1.2 物方坐标系 |
| 2.1.3 辅助空间直角坐标系 |
| 2.2 严密成像模型几何定位 |
| 2.2.1 影像严密定位模型 |
| 2.2.2 影像严密定向方法 |
| 2.3 严密成像模型几何定位误差影响 |
| 2.3.1 卫星影像严密定位影响因素 |
| 2.3.2 各类误差对卫星影像严密定位误差的影响 |
| 2.4 基于有RFM的区域网平差模型 |
| 2.4.1 有理函数模型(RFM) |
| 2.4.2 基于RFM模型的区域网平差模型 |
| 第三章 多源光学卫星影像连接点及参考控制点的自动获取 |
| 3.1 影像预处理 |
| 3.1.1 数据源自动识别及异常数据检测 |
| 3.1.2 影像纹理增强 |
| 3.1.3 基于影像显着边缘的初值匹配 |
| 3.2 顾及地形约束的光学卫星影像匹配方法 |
| 3.2.1 特征点提取与匹配基元确定 |
| 3.2.2 引入约束条件的高精度相关匹配算法 |
| 3.2.3 基于影像金字塔的匹配策略 |
| 3.2.4 基于参考地理数据的影像自动匹配 |
| 3.3 影像连接点及参考控制点的自动获取 |
| 3.3.1 影像连接点及参考控制点获取流程 |
| 3.3.2 数据实验结果 |
| 3.4 大规模影像连接点及参考控制点匹配并行实现 |
| 3.4.1 高性能硬件架构 |
| 3.4.2 高分辨率卫星影像分布式处理系统 |
| 3.4.3 影像连接点匹配并行实现 |
| 第四章 多源光学卫星影像大规模联合区域网平差 |
| 4.1 卫星影像区域网平差 |
| 4.1.1 立体影像区域网平差方法 |
| 4.1.2 单景覆盖影像(弱交会条件)区域网平差方法 |
| 4.1.3 选权迭代法剔除粗差 |
| 4.2 GISIBA无控制区域网平差模型及分析 |
| 4.2.1 无控区域网平差误差源分析 |
| 4.2.2 交替趋近法区域网平差 |
| 4.2.3 GISIBA无控制区域网平差方法 |
| 4.2.4 GISIBA平差方法的特点及精度分析 |
| 4.2.5 数据实验结果 |
| 4.3 GISIBA平差方法在实际应用中的问题和处理方法 |
| 4.3.1 卫星影像在轨几何标定 |
| 4.3.2 几何接边问题处理方法 |
| 第五章 实验与分析 |
| 5.1 实验环境 |
| 5.2 公众地理信息数据精度分析 |
| 5.3 应用实验与分析 |
| 5.3.1 实验数据 |
| 5.3.2 实验结果与分析 |
| 5.3.3 实验结论 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 研究工作总结 |
| 6.2 主要贡献与创新 |
| 6.3 进一步工作展望 |
| 参考文献 |
| 攻博期间发表的与学位论文相关的科研成果目录 |
| 致谢 |
（5）基于全局式运动恢复结构的无人机影像位姿估计关键技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景和意义 |
| 1.2 无人机遥感发展现状 |
| 1.2.1 无人机平台与遥感载荷 |
| 1.2.2 基于特征的影像匹配技术 |
| 1.2.3 无人机影像空中三角测量 |
| 1.2.4 运动恢复结构技术 |
| 1.2.5 密集匹配技术 |
| 1.2.6 软件系统 |
| 1.3 论文试验数据说明 |
| 1.3.1 三合屯区域无人机影像 |
| 1.3.2 登封区域无人机影像 |
| 1.4 研究内容与章节安排 |
| 第2章 多视图几何基础理论 |
| 2.1 成像模型 |
| 2.1.1 中心投影的成像模型 |
| 2.1.2 镜头畸变模型 |
| 2.2 两视图核线几何 |
| 2.2.1 核线几何 |
| 2.2.2 确定本质矩阵的5点算法 |
| 2.2.3 基本矩阵与相对定向元素之间的关系 |
| 2.3 模型坐标计算的三角形法 |
| 2.4 光束法平差 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 基于关系图的无人机影像组织 |
| 3.1 图的基本概念和表示方法 |
| 3.1.1 图的定义和术语 |
| 3.1.2 图的存储表示方法 |
| 3.2 影像关系图的构建 |
| 3.2.1 影像重叠估算 |
| 3.2.2 初始影像关系无向图构建 |
| 3.3 基于三视图匹配的影像关系图优化 |
| 3.3.1 利用三视图匹配剔除弱关联影像对 |
| 3.3.2 影像连通分量搜索 |
| 3.4 相机中心可定位的平行刚性条件 |
| 3.4.1 平行刚性理论 |
| 3.4.2 相机位置可解性判定 |
| 3.5 利用三视图几何约束的位姿求解 |
| 3.5.1 全局一致旋转估计 |
| 3.5.2 三视图局部平移估计 |
| 3.5.3 全局一致位置估计 |
| 3.6 试验与分析 |
| 3.6.1 影像关系图构建和优化 |
| 3.6.2 算法效率分析 |
| 3.6.3 重建效果分析 |
| 3.7 本章小结 |
| 第4章 利用李代数的影像姿态稳健估计 |
| 4.1 无人机GPS和IMU数据特点 |
| 4.2 李群和李代数理论 |
| 4.3 稳健李代数旋转平均 |
| 4.3.1 李代数旋转平均 |
| 4.3.2 结合L1范数和IRLS的稳健估计 |
| 4.4 相对旋转估计粗差的剔除 |
| 4.5 旋转和位置参数坐标系的统一 |
| 4.6 试验与分析 |
| 4.6.1 旋转平均精度分析 |
| 4.6.2 重建效果分析 |
| 4.7 本章小结 |
| 第5章 应用广义迭代加权最小二乘的影像位置估计 |
| 5.1 无人机影像重叠特点 |
| 5.2 三视图约束全局SfM方法在无人机影像处理中的问题 |
| 5.3 应用广义迭代加权最小二乘的全局式SfM |
| 5.3.1 全局相对平移方向稳健估计 |
| 5.3.2 广义迭代加权最小二乘法 |
| 5.3.3 应用GIRLS的全局一致位置估计 |
| 5.3.4 全局式SfM——IG法 |
| 5.4 试验与分析 |
| 5.4.1 处理效率对比试验 |
| 5.4.2 重建效果分析 |
| 5.4.3 点云模型相对精度对比分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 作者简历 |
（6）多视角倾斜航空影像匹配技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 局部不变特征匹配 |
| 1.2.2 多视密集匹配研究现状 |
| 1.3 论文的研究内容和结构安排 |
| 第二章 倾斜影像特点与几何解析 |
| 2.1 多视角倾斜航空摄影 |
| 2.1.1 倾斜摄影数据结构 |
| 2.1.2 倾斜影像特点及匹配难点 |
| 2.2 倾斜影像几何解析 |
| 2.2.1 摄影测量坐标系 |
| 2.2.2 比例尺与定位精度 |
| 2.2.3 基于倾斜影像的直接量测 |
| 2.3 匹配策略与约束方法 |
| 2.3.1 金字塔多级匹配策略 |
| 2.3.2 单应约束 |
| 2.3.3 核线几何约束 |
| 2.4 实验与分析 |
| 2.4.1 实验 1：倾斜影像等效下视纠正实验 |
| 2.4.2 实验 2：单应约束与核线约束精度对比 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 特征匹配与影像倾斜度 |
| 3.1 特征提取算子 |
| 3.1.1 Harris算子 |
| 3.1.2 SIFT算子 |
| 3.1.3 SURF算子 |
| 3.2 等效下视影像特征匹配 |
| 3.3 ASIFT与影像倾斜度 |
| 3.3.1 ASIFT算法 |
| 3.3.2 绝对倾斜度与相对倾斜度 |
| 3.4 实验与分析 |
| 3.4.1 实验 1：特征提取算子可重复性对比实验 |
| 3.4.2 实验 2：ASIFT特征匹配与倾斜度的关系 |
| 3.4.3 实验 3：SIFT等效下视匹配与ASIFT对比实验 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 倾斜影像逐层自适应密集匹配 |
| 4.1 逐层优化的匹配策略 |
| 4.1.1 算法整体设计 |
| 4.1.2 同名点坐标传递 |
| 4.2 原始层匹配 |
| 4.2.1 特征点筛选策略 |
| 4.2.2 不规则三角网约束 |
| 4.2.3 逐像素搜索策略 |
| 4.2.4 原始层密集匹配流程 |
| 4.3 实验与分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 同视角连续影像密集匹配 |
| 5.1 同视角倾斜影像变形分析 |
| 5.2 局部尺度归一化 |
| 5.3 基于近似核线纠正的半全局匹配 |
| 5.3.1 基于可靠连接点的近似核线纠正 |
| 5.3.2 半全局匹配 |
| 5.4 实验与分析 |
| 5.4.1 连续前视影像匹配实验 |
| 5.4.2 视角旋转影像匹配实验 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 本文研究工作的总结 |
| 6.2 对今后研究工作的展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 作者简历 |
（7）基于无序多视影像的三维重建关键技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 国内外相关技术的研究现状 |
| 1.2.1 影像匹配 |
| 1.2.2 运动恢复结构 |
| 1.2.3 多视立体重建 |
| 1.2.4 多视三维重建应用系统 |
| 1.3 研究内容及结构安排 |
| 第二章 两视影像核线几何关系构建及退化检测 |
| 2.1 两视影像核线几何基础 |
| 2.1.1 共面条件方程 |
| 2.1.2 基本矩阵与本质矩阵 |
| 2.1.3 利用本质矩阵恢复摄影矩阵 |
| 2.2 核线几何关系构建 |
| 2.2.1 未标定影像核线几何关系构建 |
| 2.2.2 标定影像核线几何关系构建 |
| 2.3 核线几何关系直接解中的退化检测 |
| 2.3.1 核线几何关系直接解的多义性 |
| 2.3.2 直线退化和平面退化 |
| 2.3.3 临界配置中危险表面的通用方程 |
| 2.3.4 临界配置检测 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 特征点匹配数据拟合模型检测与多视匹配点提取 |
| 3.1 特征点检测与匹配 |
| 3.2 基于信息准则算法的拟合模型判定 |
| 3.2.1 信息准则算法 |
| 3.2.2 基本矩阵和单应矩阵模型维度 |
| 3.2.3 误差方程 |
| 3.2.4 实验与分析 |
| 3.3 多视匹配点提取 |
| 3.4 实验与分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 多视影像间误匹配关系检测 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 多视影像匹配关系的概率图模型 |
| 4.2.1 基于回路约束的概率图模型 |
| 4.2.2 回路构建 |
| 4.2.3 贝叶斯网络中的先验概率 |
| 4.3 基于置信传播的误匹配关系推论 |
| 4.4 实验与分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 多视影像聚类分层重建 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 多视影像聚类 |
| 5.3 基于树状图结构的分层重建 |
| 5.3.1 组内重建 |
| 5.3.2 模型融合 |
| 5.3.3 光束法平差 |
| 5.4 实验与分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 基于三视匹配元的多视影像批处理重建 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 基于三视匹配元的批处理三维重建 |
| 6.2.1 绝对旋转估算 |
| 6.2.2 三视匹配元中的一致性相机方位估算 |
| 6.2.3 基于三视匹配元的绝对方位估算 |
| 6.2.4 多视匹配点三维坐标解算 |
| 6.3 实验与分析 |
| 6.4 本章小结 |
| 第七章 总结与展望 |
| 7.1 总结 |
| 7.2 进一步研究的内容 |
| 参考文献 |
| 作者简历 攻读博士学位期间完成的主要工作 |
| 致谢 |
（8）火星形貌摄影测量技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 火星测绘研究现状及发展 |
| 1.2.1 国外研究现状及发展 |
| 1.2.2 国内研究现状及发展 |
| 1.3 论文研究内容与结构安排 |
| 第二章 火星形貌测绘技术基础 |
| 2.1 火星概况 |
| 2.2 火星参考系 |
| 2.2.1 坐标系 |
| 2.2.2 制图投影 |
| 2.2.3 高程基准 |
| 2.3 国外行星测绘方法 |
| 2.3.1 国外行星数据处理系统 |
| 2.3.2 火星探测任务数据预处理 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 卫星影像地面点反投影快速算法及其应用 |
| 3.1 卫星影像几何处理基础 |
| 3.1.1 相关坐标系 |
| 3.1.2 相关坐标系转换 |
| 3.2 基于最佳扫描行快速搜索策略的线阵影像地面点反投影算法 |
| 3.2.1 地面点反投影基本原理及现有算法 |
| 3.2.2 地面点反投影快速算法 |
| 3.3 地面点反投影快速算法主要应用 |
| 3.3.1 卫星影像快速几何纠正 |
| 3.3.2 全色与多光谱影像融合 |
| 3.4 实验与分析 |
| 3.4.1 实验一：地面点反投影快速算法精度与效率分析 |
| 3.4.2 实验二：基于反投影快速算法的影像融合 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 火星表面影像与激光测高数据联合平差 |
| 4.1 卫星影像光束法平差方法 |
| 4.2 火星表面影像外方位元素模型构建 |
| 4.2.1 HRSC影像外方位元素变化轨迹分析 |
| 4.2.2 HRSC影像外方位元素模型误差分析 |
| 4.3 光束法平差连接点自动生成算法 |
| 4.3.1 原始影像基于仿射不变特征匹配算法提取连接点 |
| 4.3.2 近似核线影像相关系数方法提取连接点 |
| 4.4 影像与激光测高数据联合平差 |
| 4.4.1 影像与激光测高数据联合平差基本原理 |
| 4.4.2 基于定向片模型的火星表面影像与激光测高数据联合平差方法 |
| 4.4.3 联合平差权值确定 |
| 4.5 实验与分析 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 火星表面影像匹配基础 |
| 5.1 火星表面影像特点分析 |
| 5.1.1 火星表面典型地区影像特点 |
| 5.1.2 火星表面影像特征点匹配试验 |
| 5.1.3 火星表面影像匹配的有利因素与不利因素 |
| 5.2 火星表面影像相关系数匹配主要问题 |
| 5.2.1 相关系数匹配基本原理 |
| 5.2.2 相关系数匹配主要问题 |
| 5.3 基于水平纠正影像的HRSC影像近似核线重采样 |
| 5.3.1 投影轨迹法基本原理 |
| 5.3.2 HRSC影像近似核线重采样方法 |
| 5.4 实验与分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 基于精确点位预测模型的火星表面影像匹配方法 |
| 6.1 精确点位预测匹配算法（P3M）原理 |
| 6.1.1 基本思想 |
| 6.1.2 计算流程 |
| 6.1.3 P3M算法与GC3算法匹配策略对比 |
| 6.2 逐层加密与精确点位预测方法 |
| 6.2.1 初始匹配点位获取 |
| 6.2.2 逐层加密特征点提取（Shi-Tomasi算子） |
| 6.2.3 点位预测邻近已知点快速搜索策略 |
| 6.2.4 仿射变换与多重几何约束构建精确点位预测模型 |
| 6.3 匹配参数对火星表面影像匹配结果影响的试验分析 |
| 6.3.1 匹配窗口大小对匹配结果的影响 |
| 6.3.2 搜索窗口大小对匹配结果的影响 |
| 6.3.3 相关系数阈值对匹配结果的影响 |
| 6.3.4 匹配参数对火星表面影像匹配结果影响总结 |
| 6.4 基于逐层加密匹配与精确点位预测模型的火星DEM自动提取方法 |
| 6.4.1 DEM自动提取流程 |
| 6.4.2 核线影像同名点空间交方交会及坐标转换 |
| 6.4.3 反距离权重DEM格网点内插 |
| 6.4.4 DEM粗差剔除 |
| 6.5 实验及分析 |
| 6.5.1 实验一：逐层加密匹配特征点构建DEM |
| 6.5.2 实验二：逐层加密匹配特征点结合格网点构建DEM |
| 6.5.3 实验三：DOM与DEM精度分析（与欧空局结果对比） |
| 6.6 本章小结 |
| 第七章 火星表面影像逐像素匹配方法 |
| 7.1 对地观测领域逐像素匹配研究现状 |
| 7.2 火星表面影像逐像素匹配方案设计 |
| 7.2.1 逐像素匹配算法复杂度与计算效率分析 |
| 7.2.2 逐像素匹配策略分析 |
| 7.2.3 逐像素匹配与DEM自动提取方案设计 |
| 7.3 逐像素匹配算法并行化 |
| 7.3.1 并行模式 |
| 7.3.2 并行任务分解 |
| 7.3.3 负载平衡 |
| 7.3.4 加速比 |
| 7.3.5 并行开发环境 |
| 7.4 实验与分析 |
| 7.4.1 实验一：H5273轨逐像素匹配生成DEM与欧空局结果对比 |
| 7.4.2 实验二：H8433轨逐像素匹配生成DEM |
| 7.4.3 实验三：H9465轨逐像素匹配生成DEM |
| 7.4.4 逐像素匹配成功率与计算效率分析 |
| 7.5 本章小结 |
| 第八章 总结与展望 |
| 8.1 总结 |
| 8.2 进一步研究的内容 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 附录 1：实验数据整体分布图 |
| 附录 2：火星红绿立体图像 |
| 附录 3：火星表面DOM叠加DEM三维景观图 |
| 作者简历 |
（9）规则物体影像特征提取及匹配研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.1.1 研究背景 |
| 1.1.2 选题意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 工业测量研究现状 |
| 1.2.2 点、线特征提取研究现状 |
| 1.2.3 点、线特征匹配研究现状 |
| 1.3 论文的研究路线和主要内容 |
| 2 影像数据获取及预处理 |
| 2.1 影像处理系统概述 |
| 2.1.1 影像采集模块 |
| 2.1.2 影像显示模块 |
| 2.1.3 影像存储模块 |
| 2.1.4 影像通信模块 |
| 2.1.5 影像处理与分析系统 |
| 2.2 影像数据采集平台 |
| 2.2.1 硬件系统简介 |
| 2.2.2 软件系统简介 |
| 2.3 影像预处理 |
| 2.3.1 影像平滑 |
| 2.3.2 对比度增强 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 规则物体影像特征提取 |
| 3.1 常用的特征检测方法 |
| 3.2 点线特征提取 |
| 3.2.1 线特征提取 |
| 3.2.2 点特征提取 |
| 3.3 影像线特征提取 |
| 3.3.1 最小二乘影像匹配 |
| 3.3.2 自适应最小二乘直线提取 |
| 3.4 影像线特征提取评判标准 |
| 3.4.1 理论精度 |
| 3.4.2 实际精度 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 基于核线几何的影像约束匹配 |
| 4.1 核线几何约束的建立 |
| 4.1.1 加权相关系数初匹配 |
| 4.1.2 松弛法消除歧义 |
| 4.1.3 核线几何约束—基础矩阵 |
| 4.2 基于核线几何的单点特征匹配 |
| 4.2.1 单点特征初匹配—加权相关系数匹配 |
| 4.2.2 核线约束最小二乘影像匹配 |
| 4.3 基于核线几何的直线特征匹配 |
| 4.3.1 RANSAC 直线拟合 |
| 4.3.2 RANSAC 直线匹配 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 实验结果及处理分析 |
| 5.1 影像数据采集平台 |
| 5.2 特征提取实验 |
| 5.2.1 算法仿真实验 |
| 5.2.2 真实影像线特征提取实验 |
| 5.2.3 真实影像点特征提取实验 |
| 5.3 特征匹配实验 |
| 5.3.1 核线几何关系 |
| 5.3.2 基于核线几何的点特征匹配 |
| 5.3.3 基于核线几何的线特征匹配—遮挡直线恢复 |
| 5.4 三维重建 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 总结 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 硕士学位期间发表文章 |
| 科研与实践 |
（10）自适应三角形约束的多基元多视影像匹配方法（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 图索引 |
| 表索引 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究的背景与意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 基于影像的三维建筑物重建研究现状 |
| 1.2.2 影像匹配研究现状 |
| 1.3 论文的研究内容和创新点 |
| 1.4 本文的研究内容和组织结构 |
| 第二章 自适应三角形约束的多基元影像匹配原理 |
| 2.1 多基元影像匹配综述 |
| 2.2 自适应三角网约束下的影像多基元密集匹配流程 |
| 2.3 种子匹配 |
| 2.3.1 成像关系与基础矩阵 |
| 2.3.2 影像增强 |
| 2.3.3 SIFT特征提取 |
| 2.3.4 基于ANN算法的SIFT特征匹配 |
| 2.3.5 基于RANSAC方法剔除错误匹配 |
| 2.3.6 最小二乘影像匹配 |
| 2.3.7 定向精度 |
| 2.4 特征点提取 |
| 2.5 点特征匹配约束条件 |
| 2.5.1 基于三角形的视差梯度约束 |
| 2.5.2 基于三角形的梯度方向约束 |
| 2.5.3 基于移动窗口自适应相关系数法(SSNCC)的相似性约束 |
| 2.6 线特征提取 |
| 2.6.1 边缘提取回顾 |
| 2.6.2 直线提取回顾 |
| 2.6.3 基于EDISON的边缘提取 |
| 2.6.4 直线提取 |
| 2.7 线特征匹配约束条件 |
| 2.7.1 三角形约束 |
| 2.7.2 直线属性信息约束 |
| 2.7.3 直线相似性约束 |
| 2.7.4 直线双向匹配一致性约束 |
| 2.7.5 直线相似性度侧试验分析 |
| 2.8 本章小结 |
| 第三章 自适应三角形约束的多基元影像匹配传播策略 |
| 3.1 多基元匹配传播综述 |
| 3.2 种子线匹配 |
| 3.2.1 基于种子点的直线匹配 |
| 3.2.2 同名直线端点确定 |
| 3.3 立体像对线特征匹配步骤 |
| 3.3.1 线-线匹配 |
| 3.3.2 线-面匹配 |
| 3.3.3 平行与核线的直线匹配 |
| 3.3.4 三角网约束的直线匹配可靠性试验分析 |
| 3.4 约束DELAUNAY TIN的构建与动态更新 |
| 3.4.1 约束Delaunay TIN的构建 |
| 3.4.2 同名约束Delaunay TIN |
| 3.4.3 约束Delaunay TIN的动态更新 |
| 3.5 基于三角形约束的点-线联合匹配传播方法 |
| 3.5.1 特征排序 |
| 3.5.2 特征检索 |
| 3.5.3 特征-特征匹配传播 |
| 3.5.4 特征-区域匹配传播 |
| 3.5.5 点线联合与基于特征点匹配的比较 |
| 3.6 试验分析 |
| 3.6.1 地面近景立体像对处理试验 |
| 3.6.2 城市航空立体像对处理试验 |
| 3.6.3 倾斜摄影立体像对处理试验 |
| 3.7 本章小结 |
| 第四章 自适应三角形约束下的多视影像密集匹配方法 |
| 4.1 多视影像匹配综述 |
| 4.2 三角形约束下的多视影像匹配方法 |
| 4.2.1 基于三角行约束下的多视影像匹配流程 |
| 4.2.2 多片空间前方交会 |
| 4.2.3 基于物方空间的相容性检查 |
| 4.3 三角形约束下的多视影像匹配传播策略 |
| 4.3.1 三视影像种子特征匹配 |
| 4.3.2 传播策略 |
| 4.4 顾及特征的多视影像密集匹配传播方法 |
| 4.4.1 基于均值漂移的影像分割 |
| 4.4.2 顾及特征的密集传播方法 |
| 4.5 试验分析 |
| 4.5.1 与立体影像匹配方法的比较 |
| 4.5.2 本文方法与PMVS(Furukawa and Ponce,2010)的比较 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 原型系统开发和试验分析 |
| 5.1 原型系统简介 |
| 5.2 试验与分析 |
| 5.2.1 评价指标简介 |
| 5.2.2 地面近景立体影像试验分析 |
| 5.2.3 航空立体影像匹配试验分析 |
| 5.2.4 HiRISE立体影像匹配试验分析(航天) |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 研究总结 |
| 6.2 进一步的研究与改进 |
| 附录：攻博期间取得的主要学术成果 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
四、核线几何的解析分析（论文参考文献）
- [1]基于光流场的密集影像匹配理论与实践[D]. 袁巍. 武汉大学, 2020
- [2]平行摄影序列影像的核线影像生成方法[J]. 李国琴,李浩,李语旻. 测绘科学, 2019(10)
- [3]视差松弛传播约束的倾斜影像特征匹配方法[D]. 张涛. 西南交通大学, 2018(10)
- [4]基于参考地理数据的多源国产卫星影像一体化定位方法研究[D]. 孙钰珊. 武汉大学, 2018(06)
- [5]基于全局式运动恢复结构的无人机影像位姿估计关键技术研究[D]. 李劲澎. 解放军信息工程大学, 2017(06)
- [6]多视角倾斜航空影像匹配技术研究[D]. 张振超. 解放军信息工程大学, 2015(07)
- [7]基于无序多视影像的三维重建关键技术研究[D]. 卢俊. 解放军信息工程大学, 2015(07)
- [8]火星形貌摄影测量技术研究[D]. 耿迅. 解放军信息工程大学, 2014(11)
- [9]规则物体影像特征提取及匹配研究[D]. 胡平波. 西安科技大学, 2011(01)
- [10]自适应三角形约束的多基元多视影像匹配方法[D]. 张云生. 武汉大学, 2011(07)