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测绘科学2024年第11期:改进SfM算法的多视卫星影像三维重建研究

来源:期刊VIP网 时间:


作者:欧远征;叶江;尹海平;杜京亮;

单位:四川中水成勘院工程物探检测有限公司;成都理工大学地球行星与科学学院;

摘要:针对现有多视卫星影像三维重建方法在精度和效率方面的不足,提出了一种改进的增量式三维重建方法,有效提升了三维重建结果的精度和完整性。通过引入透视成像模型局部近似有理函数模型的思想,在重建区域内采用透视相机模型代替有理函数模型,以简化复杂的函数关系求解,解决了传统SfM算法不能直接处理线阵卫星影像的问题。在稀疏重建阶段,设计并引入伽马校正进行色调映射,并结合SIFTGPU与RANSAC算法实现了快速特征匹配,显著提高了特征提取与匹配的速度和准确率。在稠密重建阶段,提出了基于参考面优化和视差约束的深度图重建方法,克服了传统方法在数值精度方面的局限。在MVS3DM公共数据集上的实验结果表明:本文方法在大多数情况下的重建精度和完整性均优于其他同类方法,显示出更好的重建效果。研究结果验证了所提出方法在提升多视高分辨率卫星影像三维重建性能方面的有效性,为进一步提高卫星影像三维重建的精度和效率提供了新的思路。

关键词:多视卫星影像;;透视成像模型;;运动恢复结构;;三维重建

基金资助:国家自然科学基金项目(42271461);; 成都理工大学中青年骨干教师发展资助计划(JXGG2020-02120)