机器视觉课题组

模式识别国家重点实验室

中国科学院自动化研究所

基于航拍图像的三维地形生成

(本项目由国家自然科学基金、国家遥感中心资助)

   

应用背景

航拍又称空中摄影或航空摄影,是指从空中拍摄地球地貌,获得俯视图。航拍的摄像机可以由摄影师控制,也可以自动拍摄或远程控制。航拍所用的平台包括飞机、直升机、无人机、热气球、小型飞船、火箭、降落伞等。航拍图像能够清晰的表现地理形态,因此除了作为摄影艺术的一类之外,也被广泛运用于军事、交通建设、水利工程、生态研究、城市规划等方面。

通过航拍图像自动获取地形三维结构是计算机视觉在对地观测领域的重要应用,其成果对于抗震救灾、城市规划、3D地图导航等领域有着重要意义。在地形生成过程中,我们的系统自动计算稠密的高精度三维空间点云,可以替代传统的数字高程模型(DEM)。与传统方法相比,本系统不需要地面控制点,也不需要飞行姿态信息。

部分重建结果

 

图1 通过145幅航拍图像生成的宁夏金沙湾三维地形

 

 

 

图2 通过153幅航拍图像生成的洛阳体育馆三维地形