[發明專利]一種無人機遙感影像建筑物三維損毀檢測方法有效

申請號：	201410352371.6	申請日：	2014-07-23
公開（公告）號：	CN104091369B	公開（公告）日：	2017-02-22
發明（設計）人：	眭海剛;涂繼輝;宋志娜;馬國銳;劉俊怡	申請（專利權）人：	武漢大學
主分類號：	G06T17/00	分類號：	G06T17/00
代理公司：	武漢科皓知識產權代理事務所(特殊普通合伙)42222	代理人：	嚴彥
地址：	430072 湖***	國省代碼：	湖北;42
權利要求書：	查看更多	說明書：	查看更多
摘要：
搜索關鍵詞：	一種無人機遙感影像建筑物三維損毀檢測方法
鉆瓜網技術展會專利詞庫專利權人專利榜在售專利公布日期熱門專利

【說明書】：

技術領域

本發明涉及遙感影像應用技術領域，尤其是涉及一種無人機遙感影像建筑物三維損毀檢測方法。

背景技術

自然災害發生后，如何快速的對災害中的房屋損毀情況做出檢測評價，具有重要的意義。它能夠及時和準確的了解受災的區域和災害級別，以便快速做出相應的應急措施。無人機作為一種新型遙感監測平臺，飛行操作智能化程度高，可按預定航線自主飛行、攝像，實時提供遙感監測數據和低空視頻監控，具有機動性強、便捷、成本低等特點，其所獲取的高分辨率重疊的遙感數據具有抗干擾能力強，成像范圍大等特點，使之成為建筑物損毀檢測有效的方式之一。

通常自然災害發生后建筑物的倒損形式包括結構整體倒塌、整體沉降、部分倒塌、下部倒塌、中間層倒塌、墻體裂而不倒等。顯而易見，對于建筑物整體沉降，下部倒塌等情況，倒損檢測不僅需要二維信息的提取與分析，建筑物高度信息的檢測也至關重要。目前利用遙感進行建筑物倒損檢測的典型方法包括以下幾種：1)利用單張災后影像的建筑物損毀檢測方法，其核心思想是通過對遙感影像解譯分類，提取建筑物損毀信息。由傳統的基于像元級別的提取方法，發展到現在主流的基于面向對象技術提取方法，同時結合影像的各種特征包括幾何結構、形狀、邊緣、紋理、顏色等，對建筑物損毀信息進行提取；但該方法難以提取建筑物高度變化信息，即使能利用陰影等方式獲得部分建筑物高度，但不具有普適性。2)利用兩/多時相遙感影像的建筑物損毀信息提取方法，其核心思想是遙感變化檢測，通過災害前后遙感影像變化區域對比，提取建筑物損毀信息；這些方法主要是基于二維數據的變化檢測，難以檢測建筑物高度變化信息，對檢測那些部分倒塌、整體沉降、下部倒塌或中間層倒塌等高度發生變化的建筑物具有先天缺陷。3)利用航空或衛星立體像對提取的DSM三維信息對建筑物進行損毀檢測，通過三維信息的提取與比較分析檢測建筑物高度的變化而獲得損毀信息；因此需要迫切尋找一種數據易獲取、檢測效率高、檢測結果相對精確且顧及到建筑物高度信息的變化檢測方法。

發明內容

為克服現有技術缺陷，本發明提出了一種無人機遙感影像建筑物三維損毀檢測方法。

本發明的技術方案提供的一種多重疊無人機遙感影像建筑物三維損毀檢測方法，包括以下步驟，

步驟一、對災前數據和災后數據分別進行處理，生成災前的DSM和災后的DSM，DSM為數字地表模型；所用的災前數據和災后數據為多重疊無人機遙感影像數據；

步驟二，對步驟一所得災前的DSM和災后的DSM進行自動配準；

步驟三，對步驟二配準后的DSM，利用高程信息進行變化檢測，識別損毀建筑物疑似區域；

步驟四，進一步分割災前建筑物區域和災后建筑物區域，包括根據步驟一所得災前的DSM獲取建筑物的矢量信息，并且進行以下處理，

基于災前數據進行影像拼接，把步驟三中損毀建筑物疑似區域投影到所得拼接影像上，得到影像上的變化疑似區域，利用建筑物的矢量信息疊加在所得影像上的變化疑似區域上進行分割，得到災前建筑物區域分割結果；

基于災后數據進行影像拼接，把步驟三中損毀建筑物疑似區域投影到所得拼接影像上，得到影像上的變化疑似區域，利用建筑物的矢量信息疊加在所得影像上的變化疑似區域上進行分割，得到災后建筑物區域分割結果；

步驟五，根據災前建筑物區域分割結果、災后建筑物區域分割結果進行特征提取，得到特征證據；

步驟六，根據證據理論原理，采用步驟五所得特征證據計算建筑物發生倒損的置信度，得到檢測結果。

而且，步驟一中，對災前數據和災后數據分別進行處理時，處理方式包括利用先驗信息對多重疊無人機遙感影像進行預處理，利用空三構網求出每張影像的外方位元素，密集匹配生成三維點云，構建底面格網，生成DSM。