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顾及影像拓扑的SfM算法改进及其在灾场三维重建中的应用

许志华 吴立新 刘军 沈永林 李发帅 王然

许志华, 吴立新, 刘军, 沈永林, 李发帅, 王然. 顾及影像拓扑的SfM算法改进及其在灾场三维重建中的应用[J]. 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2015, 40(5): 599-606. doi: 10.13203/j.whugis20130444
引用本文: 许志华, 吴立新, 刘军, 沈永林, 李发帅, 王然. 顾及影像拓扑的SfM算法改进及其在灾场三维重建中的应用[J]. 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2015, 40(5): 599-606. doi: 10.13203/j.whugis20130444
XU Zhihua, WU Lixin, LIU Jun, SHEN Yonglin, LI Fashuai, WANG Ran. Modification of SfM Algorithm Referring to Image Topology and Its Application in 3-Dimension Reconstruction of Disaster Area[J]. Geomatics and Information Science of Wuhan University, 2015, 40(5): 599-606. doi: 10.13203/j.whugis20130444
Citation: XU Zhihua, WU Lixin, LIU Jun, SHEN Yonglin, LI Fashuai, WANG Ran. Modification of SfM Algorithm Referring to Image Topology and Its Application in 3-Dimension Reconstruction of Disaster Area[J]. Geomatics and Information Science of Wuhan University, 2015, 40(5): 599-606. doi: 10.13203/j.whugis20130444

顾及影像拓扑的SfM算法改进及其在灾场三维重建中的应用

doi: 10.13203/j.whugis20130444
基金项目: 国家973计划资助项目(2011CB707102);中央高校基本科研业务费专项资金资助项目(105565GK)
详细信息
    作者简介:

    许志华,博士生,主要从事灾害观测与应急测量研究。

    通讯作者: 许志华,博士生,主要从事灾害观测与应急测量研究
  • 中图分类号: P237.4;P237.9

Modification of SfM Algorithm Referring to Image Topology and Its Application in 3-Dimension Reconstruction of Disaster Area

Funds: The National Basic Research Program of China,No.2011CB707102;Fundamental Research Funds for Central Uni-versities,No.105565GK.
More Information
    Author Bio:

    国家973计划资助项目(2011CB707102);中央高校基本科研业务费专项资金资助项目(105565GK)

    Corresponding author: WU Lixin,PhD,professor.
  • 摘要: 快速、准确的大场景影像三维重建技术可为灾害应急响应和灾情评估提供重要的决策依据。本文针对运动恢复结构(SfM)算法效率低的问题,提出了一种顾及影像拓扑关联关系的拓扑-运动恢复结构(TSfM)算法。TSfM算法利用低空无人机(UAV)自身的飞控记录构建影像拓扑关联关系,缩小了特征匹配时的影像搜索范围,与传统SfM算法相比,影像匹配的时间复杂度由O(n2)降低为O(n)。实验结果表明,TSfM算法实现了基于无人机影像序列的灾场快速三维重建,重建模型的相对精度与SfM算法的重建精度一致。将该方法用于四川芦山地震UAV影像三维重建,可检测出地震滑坡体及其形态信息。
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出版历程
  • 收稿日期:  2013-08-29
  • 修回日期:  2015-05-05
  • 刊出日期:  2015-05-05

顾及影像拓扑的SfM算法改进及其在灾场三维重建中的应用

doi: 10.13203/j.whugis20130444
    基金项目:  国家973计划资助项目(2011CB707102);中央高校基本科研业务费专项资金资助项目(105565GK)
    作者简介:

    许志华,博士生,主要从事灾害观测与应急测量研究。

    通讯作者: 许志华,博士生,主要从事灾害观测与应急测量研究
  • 中图分类号: P237.4;P237.9

摘要: 快速、准确的大场景影像三维重建技术可为灾害应急响应和灾情评估提供重要的决策依据。本文针对运动恢复结构(SfM)算法效率低的问题,提出了一种顾及影像拓扑关联关系的拓扑-运动恢复结构(TSfM)算法。TSfM算法利用低空无人机(UAV)自身的飞控记录构建影像拓扑关联关系,缩小了特征匹配时的影像搜索范围,与传统SfM算法相比,影像匹配的时间复杂度由O(n2)降低为O(n)。实验结果表明,TSfM算法实现了基于无人机影像序列的灾场快速三维重建,重建模型的相对精度与SfM算法的重建精度一致。将该方法用于四川芦山地震UAV影像三维重建,可检测出地震滑坡体及其形态信息。

English Abstract

许志华, 吴立新, 刘军, 沈永林, 李发帅, 王然. 顾及影像拓扑的SfM算法改进及其在灾场三维重建中的应用[J]. 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2015, 40(5): 599-606. doi: 10.13203/j.whugis20130444
引用本文: 许志华, 吴立新, 刘军, 沈永林, 李发帅, 王然. 顾及影像拓扑的SfM算法改进及其在灾场三维重建中的应用[J]. 武汉大学学报 ● 信息科学版, 2015, 40(5): 599-606. doi: 10.13203/j.whugis20130444
XU Zhihua, WU Lixin, LIU Jun, SHEN Yonglin, LI Fashuai, WANG Ran. Modification of SfM Algorithm Referring to Image Topology and Its Application in 3-Dimension Reconstruction of Disaster Area[J]. Geomatics and Information Science of Wuhan University, 2015, 40(5): 599-606. doi: 10.13203/j.whugis20130444
Citation: XU Zhihua, WU Lixin, LIU Jun, SHEN Yonglin, LI Fashuai, WANG Ran. Modification of SfM Algorithm Referring to Image Topology and Its Application in 3-Dimension Reconstruction of Disaster Area[J]. Geomatics and Information Science of Wuhan University, 2015, 40(5): 599-606. doi: 10.13203/j.whugis20130444
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