测绘地理信息2024,Vol.49Issue(3) :80-84.DOI:10.14188/j.2095-6045.20221047

一种基于无人机影像点云的变化检测方法——以高速公路施工过程为例

A Change Detection Method Using Point Cloud of UAV Images:A Case Study on Highway Construction Process

蔡冠中 曾磊 杨刚 刘帅 谭凯 黄义文 刘昆波 孟小亮
测绘地理信息2024,Vol.49Issue(3) :80-84.DOI:10.14188/j.2095-6045.20221047

一种基于无人机影像点云的变化检测方法——以高速公路施工过程为例

A Change Detection Method Using Point Cloud of UAV Images:A Case Study on Highway Construction Process

蔡冠中 1曾磊 2杨刚 3刘帅 4谭凯 4黄义文 5刘昆波 6孟小亮1
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作者信息

  • 1. 武汉大学遥感信息工程学院,湖北武汉,430079
  • 2. 广州市高速公路有限公司,广东广州,510335
  • 3. 中交路桥建设有限公司,北京,101107
  • 4. 华东师范大学河口海岸学国家重点实验室,上海,200241
  • 5. 广西泰绘信息科技有限公司,广西桂林,541002
  • 6. 江汉大学人工智能学院,湖北武汉,430056
  • 折叠

摘要

提出了一种基于无人机(unmanned aerial vehicle,UAV)影像点云的变化检测新方法.首先,利用无人机获取目标不同时相的影像数据集,采用多测度半全局匹配算法生成密集三维点云.然后,使用局部分箱算法建立数字表面模型,通过设定阈值,对比不同时相数字表面模型之间的差值检测出变化区域.以高速公路施工过程为例对该方法进行验证分析,结果表明:相较于光学影像及激光雷达的方法,该方法分辨率高、成本低、精度较高,与真实变化信息较为吻合,平均变化检测质量约为83.29%,可用于不同地物在不同时期的变化信息提取.

Abstract

In this paper,a new method of change detection based on point cloud of unmanned aerial vehicle(UAV) imag-es is proposed. Firstly,the UAV is used to acquire image da-tasets with different time phases of the target,and a dense 3D point cloud is generated through a multimetric semi-global matching algorithm. Then,a digital surface model is estab-lished via a local split-box algorithm,and the change area is detected by comparing the difference between the digital sur-face models of different phases by setting a threshold value. Taking the highway construction process as a study case,the results show that compared with the methods based on optical images and LiDAR,the method proposed has high resolution,low cost,and high accuracy,which is more consistent with the real change information,and the average change detection quality is about 83.29%,which can be used for change infor-mation extraction of different features in different periods.

关键词

无人机/影像点云/变化检测/数字表面模型

Key words

UAV/point cloud of images/change detection/digital surface models

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基金项目

国家重点研发计划(2020YFD1100203)

国家自然科学基金(41971352)

国家自然科学基金(41901399)

国家自然科学基金(42171426)

广西JMRH发展专项项目(202203)

广州市高速公路有限公司科技项目(LJLJHN-PJ2021005585-062622073)

出版年

2024
测绘地理信息
武汉大学

测绘地理信息

CSTPCDCSCD
影响因子:0.563
ISSN:1007-3817
参考文献量4
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