Построение 3D-модели дерева на основе стереоснимков: дипломная работа / Алексей Вадимович Сенькин; БГУ, Факультет прикладной математики и информатики, Кафедра компьютерных технологий и систем; науч. рук. Недзьведь А. М.

Abstract

РЕФЕРАТ Дипломная работа, 55 страниц, 19 рисунков, 6 таблиц, 38 формул, 22 источника. Ключевые слова: 3D-РЕКОНСТРУКЦИЯ, ОРТОФОТОПЛАН, ВЕГЕТАЦИОННЫЙ ИНДЕКС, СЕГМЕНТАЦИЯ ИЗОБРАЖЕНИЙ, ОБЪЕМ РАСТИТЕЛЬНОСТИ, УГЛЕРОДНОЕ ПОГЛОЩЕНИЕ. Объект исследования: изображения, содержащие растительность. Предмет исследования: методы оценки углеродного поглощения растительностью на основе ее 3D-реконструкции. Цель исследования: изучение методов построения плотного облака точек на основе стереоснимков, описание ортофотопланов и их сферы применения, разработка алгоритма вычисления объема растительности и оценки массы поглощенного углекислого газа. Методы исследования: изучение литературных источников; обзор существующих методов оценки биомассы; разработка, реализация и тестирование различных подходов к выделению областей с растительностью на изображениях, а также к оценке углеродного поглощения. Результаты: подробно описаны методы построения плотного облака точек местности, указаны преимущества использования ортофотоплана при программной реализации алгоритма и множество сфер его применения. Далее на основе анализа отражательных способностей растений был разработан метод построения маски растительности и проведен сравнительный анализ двух ВИ на основе нескольких метрик классификации. На основе полученных данных был реализован алгоритм вычисления объема растительности на ортофотоплане с использованием карты высот. Была продемонстрирована сфера его применения на примере решения задачи оценки углеродного поглощения; показано, что наличие дополнительной информации позволяет построить подход, дающий более точные результаты. Сделан вывод о том, что из оценок истинных значений величин, носящих относительный характер, может быть извлечена обширная сфера их применения на практике. Достоверность материалов и результатов: все выводы в рамках данной работы опираются на факты, представленные в проверенных источниках, которые сопровождаются ссылками на соответствующую литературу. Числовые и другие формы результатов получены при помощи выполнения компьютерной программы, поэтому могут быть свободно воспроизведены. Область применения: экологический мониторинг и задачи компьютерного зрения. Сравнительный анализ нескольких территорий по показателям биомассы и уровня углеродного поглощения.