傾斜攝影測量論文初稿-資料下載頁
2025-06-24 20:20本頁面
【正文】 影像匹配、90 DSM 生成、真正射糾正、三維建模等關(guān)鍵內(nèi)容，其基本原理如圖 1 所示： 3 多視影像 幾何校正 區(qū)域網(wǎng)聯(lián)合平差 多視影像匹配 DSM生成 三維建模 真正射糾正 3D數(shù)據(jù)庫（DSM，DOM，TDOM， 矢量數(shù)據(jù)，三維模型等） 圖 1 多視影像處理的基本原理 Fig 1 The basic principles of multiview image processing 95 傾斜影像測量的關(guān)鍵技術(shù) 1 多視影像聯(lián)合平差 多視影像不僅包含垂直攝影數(shù)據(jù)，還包括傾斜攝影數(shù)據(jù)，而部分傳統(tǒng)空中三角測量系統(tǒng) 無法較好地處理傾斜攝影數(shù)據(jù)，因此，多視影像聯(lián)合平差需充分考慮影像間的幾何變形和遮 擋關(guān)系18。結(jié)合 POS 系統(tǒng)提供的多視影像外方位元素，采取由粗到精的金字塔匹配策略，100 在每級影像上進(jìn)行同名點自動匹配和自由網(wǎng)光束法平差，得到較好的同名點匹配結(jié)果1920。 同時，建立連接點和連接線、控制點坐標(biāo)、GPU/IMU 輔助數(shù)據(jù)的多視影像自檢校區(qū)域網(wǎng)平 差的誤差方程，通過聯(lián)合解算，確保平差結(jié)果的精度。 2 多視影像密集匹配 影像匹配是攝影測量的基本問題之一，多視影像具有覆蓋范圍大，分辨率高等特點21。105 因此，如何在匹配過程中充分考慮冗余信息，快速準(zhǔn)確獲取多視影像上的同名點坐標(biāo)，進(jìn)而 獲取地物的三維信息，是多視影像匹配的關(guān)鍵2223。由于單獨使用一種匹配基元或匹配策 略往往難以獲取建模需要的同名點，因此近年來隨著計算機視覺發(fā)展起來的多基元、多視影 像匹配，逐漸成為人們研究的焦點2426。 目前，在該領(lǐng)域的研究已取得很大進(jìn)展，例如建筑物側(cè)面的自動識別與提取。通過搜索110 多視影像上的特征，如建筑物邊緣、墻面邊緣和紋理，來確定建筑物的 2 維矢量數(shù)據(jù)集，影 4 像上不同視角的 2 維特征可以轉(zhuǎn)化為 3 維特征10，在確定墻面時，可以設(shè)置若干影響因子 并給予一定的權(quán)值，將墻面分為不同的類，將建筑的各個墻面進(jìn)行平面掃描和分割，獲取建 筑物的側(cè)面結(jié)構(gòu)，再通過對側(cè)面進(jìn)行重構(gòu)，提取出建筑物屋頂?shù)母叨群洼喞?16。 3 數(shù)字表面模型生成和真正射影像糾正115 多視影像密集匹配能得到高精度高分辨率的數(shù)字表面模型DSM，充分表達(dá)地形地物起 伏特征，已經(jīng)成為新一代空間數(shù)據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施的重要內(nèi)容。由于多角度傾斜影像之間的尺度差 異較大，加上較嚴(yán)重的遮擋和陰影等問題，基于傾斜影像的 DSM 自動獲取存在新的難點。 可以首先根據(jù)自動空三解算出來的各影像外方位元素，分析與選擇合適的影像匹配單元進(jìn)行 特征匹配和逐像素級的密集匹配，并引入并行算法，提高計算效率。在獲取高密度 DSM 數(shù)120 據(jù)后，進(jìn)行濾波處理，并將不同匹配單元進(jìn)行融合，形成統(tǒng)一的 DSM。 多視影像真正射糾正涉及物方連續(xù)的數(shù)字高程模型DEM和大量離散分布粒度差異很 大的地物對象，以及海量的像方多角度影像，具有典型的數(shù)據(jù)密集和計算密集特點。因此， 多視影像的真正射糾正，可分為物方和像方同時進(jìn)行。在有 DSM 的基礎(chǔ)上，根據(jù)物方連續(xù) 地形和離散地物對象的幾何特征，通過輪廓提取、面片擬合、屋頂重建等方法提取物方語義125 信息；同時在多視影像上，通過影像分割、邊緣提取、紋理聚類等方法獲取像方語義信息， 再根據(jù)聯(lián)合平差和密集匹配的結(jié)果建立物方和像方的同名點對應(yīng)關(guān)系，繼而建立全局優(yōu)化采 樣策略和顧及幾何輻射特性的聯(lián)合糾正，同時進(jìn)行整體勻光處理，實現(xiàn)多視影像的真正射糾 正。 3 結(jié)論130 本文簡要評述了傾斜攝影測量的基本原理和關(guān)鍵技術(shù)。傾斜攝影測量技術(shù)以大范圍、高 精度、高清晰的方式全面感知復(fù)雜場景，系統(tǒng)具備高性能的協(xié)同并行處理能力，在新一代城 市空間數(shù)據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)中有著巨大的發(fā)展?jié)摿?。隨著我國城市化進(jìn)程的快速推進(jìn)，精細(xì)化 的三維城市模型作為城市規(guī)劃、建設(shè)、管理和信息化的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，得到了日益廣泛的應(yīng)用并 逐漸成為城市空間數(shù)據(jù)框架的重要內(nèi)容。然而，傳統(tǒng)的航空和衛(wèi)星遙感手段主要針對城市建135 筑頂部進(jìn)行模型重建，而對側(cè)面的三維重建一直缺少有效的解決手段。傾斜攝影技術(shù)的發(fā)展， 可以有效解決這一難題，將靜態(tài)的，基于立體像對和點特征的傳統(tǒng)攝影測量技術(shù)推向了一個 新的高度，即動態(tài)的，基于多視影像和對象特征的實時攝影測量技術(shù)。因此，諸如高分辨率 DSM、逼真的真正射影像和精細(xì)的三維城市模型等傾斜攝影測量產(chǎn)品需求尤為迫切，而發(fā) 展基于多平臺多傳感器的傾斜影像自動化、智能化的處理技術(shù)，已經(jīng)成為新一代數(shù)字?jǐn)z影測量的主導(dǎo)。
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