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運(yùn)動(dòng)恢復(fù)結(jié)構(gòu):理論方法及地球科學(xué)應(yīng)用(SfM)

運(yùn)動(dòng)恢復(fù)結(jié)構(gòu):理論方法及地球科學(xué)應(yīng)用(SfM)

定 價(jià):¥98.00

作 者: Jonathan L. Carrivick,Mark W. Smith,Duncan J. Quincey,張錦明 等
出版社: 電子工業(yè)出版社
叢編項(xiàng):
標(biāo) 簽: 地球物理學(xué) 科學(xué)與自然

ISBN: 9787121329654 出版時(shí)間: 2017-11-01 包裝:
開本: 頁數(shù): 字?jǐn)?shù):  

內(nèi)容簡介

  基于多視圖立體視覺的運(yùn)動(dòng)恢復(fù)結(jié)構(gòu)(Structure from Motion with Multi-View Stereo,SfM-MVS)方法使用標(biāo)準(zhǔn)緊湊型相機(jī)獲得的圖像和地面控制點(diǎn)網(wǎng)絡(luò),提供了超大尺度的地形模型。這一技術(shù)不再局限于時(shí)間頻率,生成的點(diǎn)云數(shù)據(jù)的密度和精度與地面和機(jī)載激光掃描相當(dāng),但是成本僅為地面和機(jī)載激光掃描需要成本的部分。SfM-MVS方法提供了激動(dòng)人心的機(jī)遇,它以****的細(xì)節(jié)表征表面地形,以及通過多時(shí)相數(shù)據(jù)檢測地球表面演化過程中高程、位置和體積的變化。本書首次將SfM置于其他數(shù)字測量方法的上下文環(huán)境中,詳細(xì)介紹了SfM的工作流程,包括可用的軟件包以及不確定性和精度的評估。然后,審慎地回顧了SfM方法在地球科學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用現(xiàn)狀,提供了近期SfM驗(yàn)證研究的綜合分析,展望了未來,突出了相關(guān)學(xué)科發(fā)展帶來的機(jī)遇。本書可以作為地圖學(xué)與地理信息工程(系統(tǒng))、環(huán)境科學(xué)與工程、地理學(xué)、地質(zhì)學(xué)、作戰(zhàn)環(huán)境學(xué)等地球科學(xué)領(lǐng)域的研究生或本科生的輔助教材,也可以作為高等院校測繪科學(xué)與技術(shù)、遙感科學(xué)、地理信息科學(xué)等相關(guān)領(lǐng)域研究人員的科研參考書。

作者簡介

  喬納森?卡里維克(Jonathan L. Carrivick),是英國利茲大學(xué)地理學(xué)院的地理學(xué)高級(jí)講師。他致力于極地、北極和高山冰緣系統(tǒng),特別是冰川潰洪和冰前湖泊的研究。他專門從事數(shù)字地形測量,特別是構(gòu)建用于動(dòng)力學(xué)計(jì)算機(jī)模擬的地形模型,以及冰川、高山丘陵、磧石、礫石床和基巖河流的快速地貌變化和地貌耦合的檢測。馬克?史密斯(Mark W. Smith)是英國利茲大學(xué)地理學(xué)院從事水科學(xué)研究的副教授。他的研究側(cè)重于粗糙表面與空氣和水流的相互作用以及量化粗糙度的方法,特別是適用于河流水力學(xué)、泥沙輸送和表面能量平衡的模型。他是高分辨率地形測量方法的專家,使用地面激光掃描儀工作了十余年,最近他嘗試在各種環(huán)境中使用運(yùn)動(dòng)恢復(fù)結(jié)構(gòu)獲取的數(shù)據(jù)集,從礫石床河流到腐蝕荒地,再到融化的冰川冰,不一而足。鄧肯?奎尼(Duncan J. Quincey)是英國利茲大學(xué)地理學(xué)院從事地貌學(xué)研究的副教授。他的研究側(cè)重于冰川和高山環(huán)境的演變,特別是控制湖泊開發(fā)和爆發(fā)洪水發(fā)展的過程。他是一名遙感專家,能夠開發(fā)基于光學(xué)和基于SAR的方法,用于從衛(wèi)星圖像中檢索表面速度數(shù)據(jù),并且采用新穎的遙感方法重建地球物理的過程,例如運(yùn)動(dòng)恢復(fù)結(jié)構(gòu)。張錦明,1976.08,浙江金華人。信息工程大學(xué)地理空間信息學(xué)院副教授,中國科學(xué)院遙感與數(shù)字地球研究所博士后,碩士生導(dǎo)師?,F(xiàn)主要從事虛擬地理環(huán)境、地學(xué)可視化等領(lǐng)域的教學(xué)與科研工作。獲國家科技進(jìn)步獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)2項(xiàng),省部級(jí)一、二、三等獎(jiǎng)10項(xiàng);出版著作5部、教材2部,發(fā)表學(xué)術(shù)論文30余篇。陳卓,1984.10,河南禹州人。信息工程大學(xué)理學(xué)院應(yīng)用語言學(xué)教研室講師?,F(xiàn)主要從事專業(yè)英語的教學(xué)和科研工作。參編教材3部,發(fā)表學(xué)術(shù)論文10余篇。龔桂榮,1981.09,湖南桃江人。信息工程大學(xué)地理空間信息學(xué)院講師,博士?,F(xiàn)主要從事虛擬地理環(huán)境、作戰(zhàn)建模與仿真等領(lǐng)域的教學(xué)與科研工作。獲省部級(jí)二、三等獎(jiǎng)5項(xiàng);參與編寫專著、教材2部,發(fā)表學(xué)術(shù)論文10余篇。

圖書目錄

1面向地球科學(xué)的運(yùn)動(dòng)恢復(fù)結(jié)構(gòu)概述 1

1.1 地球科學(xué)及其相關(guān)學(xué)科 2

1.2 本書目的和范圍 4

1.3 現(xiàn)勢性和重要性 5

1.4 什么是運(yùn)動(dòng)恢復(fù)結(jié)構(gòu)? 7

1.4 本書結(jié)構(gòu) 7

參考文獻(xiàn) 9

2運(yùn)動(dòng)恢復(fù)結(jié)構(gòu)的地位:地形測量新范式 11

2.1 引言 13

2.2 直接地形測量法 15

2.3 遠(yuǎn)程數(shù)字測量 20

2.4 總結(jié) 34

參考文獻(xiàn) 35

延伸閱讀 43

3運(yùn)動(dòng)恢復(fù)結(jié)構(gòu)的背景知識(shí) 45

3.1 引言 46

3.2 特征檢測 48

3.3 關(guān)鍵點(diǎn)對應(yīng) 53

3.4 幾何一致性匹配的識(shí)別 55

3.5 運(yùn)動(dòng)恢復(fù)結(jié)構(gòu) 57

3.6 縮放和地理參考 60

3.7 參數(shù)值優(yōu)化 61

3.8 MVS聚類 61

3.9 MVS圖像匹配算法 63

3.10 總結(jié) 65

參考文獻(xiàn) 66

延伸閱讀 71

4運(yùn)動(dòng)恢復(fù)結(jié)構(gòu)實(shí)踐 73

4.1 引言 74

4.2 平臺(tái) 77

4.3 傳感器 85

4.4 獲取圖像和地面控制點(diǎn)數(shù)據(jù) 88

4.5 軟件 93

4.6 點(diǎn)云瀏覽器 104

4.7 濾波 107

4.8 從點(diǎn)云生成數(shù)字高程模型 109

4.9 關(guān)鍵問題 112

4.10 總結(jié) 113

參考文獻(xiàn) 115

相關(guān)參考文獻(xiàn) 122

延伸閱讀 123

5質(zhì)量評估:SfM導(dǎo)出地形數(shù)據(jù)的誤差量化 115

5.1 引言 116

5.2 驗(yàn)證數(shù)據(jù)集 117

5.3 驗(yàn)證方法 118

5.4 測量平臺(tái) 122

5.5 測量距離和尺度 123

5.6 誤差度量 129

5.7 地面控制點(diǎn)的分布 130

5.8 地形 131

5.9 軟件 138

5.10 相機(jī) 143

5.11 結(jié)論 144

參考文獻(xiàn) 145

延伸閱讀 148

6運(yùn)動(dòng)恢復(fù)結(jié)構(gòu)在地球科學(xué)領(lǐng)域中的最新應(yīng)用 149

6.1 前言 150

6.2 SfM-MVS衍生的正射影像拼接圖的應(yīng)用 151

6.3 面向三維點(diǎn)云的SfM-MVS應(yīng)用 160

6.4 面向網(wǎng)格化地形的SfM-MVS應(yīng)用 160

6.5 正射影像和點(diǎn)云的聯(lián)合分析 165

6.6 跨越時(shí)間尺度:檢測變化展示演變過程 172

6.7 基于實(shí)踐者的SfM-MVS 180

6.8 總結(jié) 182

參考文獻(xiàn) 183

延伸閱讀 188

7運(yùn)動(dòng)恢復(fù)結(jié)構(gòu)在地球科學(xué)領(lǐng)域中的未來發(fā)展方向 189

7.1 引言 190

7.2 硬件的發(fā)展 191

7.3 不斷發(fā)展的采集自動(dòng)化 194

7.4 相片的有效管理和操作 207

7.5 點(diǎn)云生成和抽取 208

7.6 實(shí)時(shí)SfM-MVS和即時(shí)地圖:同步定位與地圖創(chuàng)建 211

7.7 增強(qiáng)現(xiàn)實(shí) 212

7.8 物體或表面運(yùn)動(dòng)的檢測:非剛體SfM 212

7.9 總結(jié) 215

參考文獻(xiàn) 216

延伸閱讀 220

8運(yùn)動(dòng)恢復(fù)結(jié)構(gòu)方法的關(guān)鍵建議 221

8.1 關(guān)鍵建議1:終端用戶要理解SfM-MVS的本質(zhì),

以便做出批判性思考 222

8.2 關(guān)鍵建議2:協(xié)同合作,以便理解誤差的來源和幅值 223

8.3 關(guān)鍵建議3:關(guān)注研究問題 223

8.4 關(guān)鍵建議4:專注于數(shù)據(jù)處理工作 224

8.5 關(guān)鍵建議5:借鑒其他學(xué)科的經(jīng)驗(yàn) 224

8.6 關(guān)鍵建議6:駕馭SfM-MVS的大眾化力量 225


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