整合房屋、道路及地形模型之高解析影像正射改正

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姓名

李訢卉(Shin-Hui Li) 查詢紙本館藏

畢業系所

土木工程學系

論文名稱

整合房屋、道路及地形模型之高解析影像正射改正
(Orthorectifying high resolution images by integration building, road, and terrain models)

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摘要(中)

遙測影像幾何校正是資料整合應用前的必要工作。傳統正射改正程序僅處理傾斜移位以及地形起伏所產生的高差移位。對於高空間解析度影像，因為影像內涵豐富，含有更細微的地表資訊，地表物高程在像空間會產生高差移位及遮蔽現象。此造成都市區影像中，高樓和立體交會之道路系統於正射影像中仍有嚴重的幾何變形。
真實正射校正考量地表物的高度，改正和補償地表物造成的高差位移和遮蔽，使真實正射影像可得目標物的正確位置。本研究範疇所處理的目標物針對人工建物 (房屋、道路)，故研究中整合房屋、道路和地形模型產生真實正射影像。
研究中所使用的資料包括：三維房屋模型、三維道路模型和數值地形模型以描述物空間地表不同區塊的高低起伏，校正影像則使用多視角的高解析空照影像。其中研究主要程序有：(1)視線分析 (2)遮蔽偵測 (3)遮蔽區補償 (4)陰影區增揚。研究中使用UltraCam-D數位空照影像進行校正，研究的測試區分別位於桃園、中央大學和台北。

摘要(英)

Geometric correction of remote sensing imagery is indispensable for the purpose of data integration and applications. Conventional ortho- rectification only considers the correction of tilt displacements and terrain relief displacements. Since high-resolution imagery captures more detailed information, the abrupt changes of object elevation result in the relief displacements and occlusions in image space. In urban areas, high-rise buildings and multi-layer road systems of orthoimages cause serious image deformation.
True-orthorectification procedures take account of ground objects for the correction of relief displacements and compensation of the hidden areas. Accordingly, the true orthoimages provide the exact position of land objects. This research focuses on the man-made constructions, including buildings and roads. Thus, the generation of true orthoimages is done by integration of building, road, and terrain models.
The test data comprise three dimensional building models, road models and digital terrain models, and multi-view aerial images are employed for the compensation of hidden areas. The proposed scheme includes：(1) visibility analysis, (2) hidden detection, (3)hidden compensation, and (4)shadow enhancement. Three test sites includies Tauyuan, National Central University, and Taipei. UltraCam-D imagery is used to validate this research.

關鍵字(中)

★ 真實正射影像
★ 都市
★ 遮蔽區
★ 陰影區增揚

關鍵字(英)

★ urban
★ hidden areas
★ shadow enhancement
★ true orthoimages

論文目次

摘要 I
Abstract II
致謝 III
目錄 IV
圖目錄 VI
表目錄 X
第一章前言 1
1.1研究背景 1
1.2文獻回顧 4
1.2.1模型獲取來源 4
1.2.2空載與衛載影像 6
1.2.3傳統正射校正 7
1.2.4真實正射校正 7
1.3相關領域發展 11
1.4研究目的 12
1.5研究內容 13
第二章傳統正射校正 15
2.1數位航照座標系 15
2.1.1物空間座標系 15
2.1.2相片座標系 16
2.1.3影像座標系 17
2.2影像正射糾正 18
2.2.1光線追蹤法 19
2.2.2逆轉換模式 22
2.3真實正射改正 23
2.3.1使用模型 23
2.3.2傳統改正模式所產生的問題 24
2.3.3解決方式 25
第三章真實正射校正 26
3.1資料前處理 27
3.2視線分析 29
3.3遮蔽偵測 36
3.4遮蔽區補償 37
3.5陰影區增揚 41
3.5.1陰影區偵測 42
3.5.2陰影區增揚 45
第四章實驗成果與分析 47
4.1測區資料簡介 48
4.1.1測區I資料簡介 48
4.1.2測區II資料簡介 50
4.1.3測區III資料簡介 53
4.2測區I實驗成果 56
4.3測區II實驗成果 62
4.4測區III實驗成果 71
4.5精度分析 78
4.5.1測區I之精度評估 78
4.5.2測區II 之精度評估 79
4.5.3測區III之精度評估 80
4.5.4成果比較 81
4.6失敗之測試例 82
第五章結論與建議 85
參考文獻 88

參考文獻

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內政部營建署:http://w3.cpami.gov.tw/design/index6.htm
(日期2007年5月7日)
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H

指導教授

陳良健(Liang-Chien Chen)

審核日期

2007-7-4

推文