# thesis_terrainfusion

**Repository Path**: surfer19/thesis_terrainfusion

## Basic Information

- **Project Name**: thesis_terrainfusion
- **Description**: 一种基于单目 SLAM 的实时数字表面模型生成方法 - 王伟
- **Primary Language**: Unknown
- **License**: Not specified
- **Default Branch**: master
- **Homepage**: None
- **GVP Project**: No

## Statistics

- **Stars**: 0
- **Forks**: 2
- **Created**: 2021-08-22
- **Last Updated**: 2022-05-24

## Categories & Tags

**Categories**: Uncategorized

**Tags**: None

## README

# 一种基于单目 SLAM 的实时数字表面模型生成方法

王伟



数字表面模型（Digital Surface Model，简称DSM）是一种对地表的数字化描述，包含所有自然和人造建筑的表面。数字表面模型被广泛应用于城市规划、农业监管、应急抢险以及无人设备的路径规划等诸多领域。传统的数字表面模型生成方法一般都需要大量的人力测量，其更新周期较长、成本高且难以保证重建精度。近年来，随着无人机技术的快速发展，特别是消费级无人机的广泛应用，搭载单目相机的无人机可以使得人们低成本、方便快捷地获取航拍图像。因此，从航拍图像中恢复数字表面模型便成为了一个热门的研究方向。

现有的从航拍图像恢复地表模型的方法一般都是基于运动恢复结构（Structure
from Motion,简称SFM），例如商用软件Pix4DMapper、Photoscan等等。这种方法耗时较长，且无法做到在线实时模型生成。然而，同时定位与地图构建（Visual Simultaneous Localization and Mapping,简称V-SLAM）能够做到实时定位并恢复场景三维结构。又由于单目相机结构简单、成本较低。因此，本文提出一种基于单目V-SLAM的数字表面模型实时生成方法。在保证重建精度的前提下，达到了在线实时的重建速度。具体而言，本文的主要贡献如下：

* 设计了一种融合GPS的单目V-SLAM系统。该单目V-SLAM系统采用尺度不变特征变换特征提取器，使得系统能够处理高分辨率的航拍图片。从GPS信息中获取真实尺度以解决V-SLAM没有实际尺度的问题。融合GPS做后端优化并利用GPS进行回环检测，极大程度减少尺度漂移，提高系统鲁棒性。
	
* 提出了一种大场景的数字表面模型生成方法。利用2D德劳内三角分割算法和投影2D到3D的方法高效实时地生成数字表面模型。设计了一种网格过滤算法，严格保证了生成的网格为2D流型表面。将拉普拉斯融合算法作用于拼接后的数字表面模型，有效地消除拼接缝隙。数字表面模型的存储、生成和融合均以瓦片的形式进行，使得系统能够解决大场景的地表重建。


本文最后分别从重建的效率与精度等方面与现有的成熟软件Pix4DMapper和PhotoScan等方法进行比较。虽然精度相较于成熟软件稍差一些，但本文方法能够实时增量输出三维地图，此外计算效率较传统方法提高一个数量级以上，所研究方法在军民诸多领域能够得到广泛应用。


## 运行环境
在 windows 10 上使用 TexLive (2013及2015) 中的 pdflatex 和 xelatex 均编译通过 (*编码均使用utf-8*).
注： *不推荐使用 CTeX 套装, 可能会出现各种问题。*

我是在linux minit 18.1系统下编译通过的。

## Latex模板的优势
LaTex编辑软件最大的特色是对数学公式及图片的编辑更加规范统一。在国内要求的不多，但是在国外，如法国，要求毕业生的大论文必须用这种软件生成。

LaTeX 是个不算太复杂的标记语言，工具而已，日常写作业投稿用，不需要太多东西。Latex相对于word的优势在于，排版方便，整洁干净，具有较强的公式编辑能力。
	
1. 相对于word它最大的优势就是排出的公式非常漂亮。另外行内公式不会出现word那样超大行距，怎么也对不齐的情况。公式可以自动排号。
2. 大家插入表格或者图片的时候会有表格乱飞的苦恼。在latex里你根本不用担心你的表格或者图该放在哪里，因为latex会自动帮你排好。
3. Latex强迫用户以结构化的方式写作，输出的PDF结构清晰。模板质量很高，各种边距都考虑的很周到，而且切换方便。
4. 最后就是论文的引用，像我的毕设引用了129个文章，word引用会非常麻烦，而且万一段落发生了改变，修改引用的顺序将会是非常痛苦的，而Latex却十分方便。

综上，建议使用Latex排版写作。

## 毕业设计写作出现的bug及解决方法
以下是，编辑西北工业大学latex模板遇到的问题：

1. \cite的引用bug，原因是在journal的项目里出现了&符号，所以一直出现问题，可将&改为and

2. \cite中由于@article没有期刊，会出现bug，journal项为必填项 然而@inproceedings中不需要journal项

3. 如果ref.bib中出现重复的论文引用也会出现bug

4. 同一章节“\chapter”内的变量不能同名，但是跨chapter之间的变量可以同名互不影响

5. 该latex的配置参数主要分布在，npuphd.cfg和nputhesis.cls中因此有任何有关配置参数的问题可以直接在这两个文件里面找到。

6. latex编译方式，直接在主目录下使用make命令可以直接编译Makefile文件。