Modelling terrain relief by satellite images

Abstract

Задача трехмерной реконструкции сцены имеет место во многих существующих проектах и исследованиях, в частности, в аэрокосмической сфере. Однако большинство алгоритмов построения 3D модели рельефа местности предполагают наличие высот характерных точек либо стереопару спутниковых снимков и известные параметры камер. В данной задаче рассматривается способ трехмерной реконструкции на основе метода «слабой калибровки», когда параметры камеры не известны. Разработан алгоритм, который включает в себя такие этапы как определение фундаментальной матрицы по соответствующим точкам, ректификация изображений, построение карты диспаратности и проектирование точек изображения в трехмерное пространство. Данный алгоритм был протестирован как на спутниковых снимках, так и на обычных изображениях.

The task of three-dimensional reconstruction of the scene takes place in many existing projects and studies, in particular, in the aerospace field. However, the majority of algorithms for creating a 3D model of the terrain assume the presence of heights of characteristic points or a stereo pair of satellite images and known camera parameters. In this task, a three-dimensional reconstruction method based on the “weak calibration” method is considered, when the camera parameters are not known. An algorithm has been developed that includes such steps as determining the fundamental matrix using appropriate points, rectifying images, building a disparity map, and reprojecting image points into three-dimensional space. This algorithm was tested both on satellite images and on ordinary images.