一種基于深度圖的大比例尺傾斜影像測圖方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于深度圖的大比例尺傾斜影像測圖方法，以傾斜影像和傾斜影像密集匹配獲取的深度圖為數(shù)據(jù)源，在單張影像上量取待量測目標(biāo)的像點(diǎn)位置，通過單張影像和深度圖的幾何關(guān)系計(jì)算待量測目標(biāo)的三維坐標(biāo)，并通過最優(yōu)基線原則和最小二乘匹配方法搜索待量測目標(biāo)的多視信息，提高最終獲取的量測三維坐標(biāo)的可靠性和穩(wěn)定性。本發(fā)明在滿足大比例尺測圖精度的同時，提高了大比例尺外業(yè)測量工作效率，節(jié)省了大量外業(yè)測量工作量。
【專利說明】
-種基于深度圖的大比例尺傾斜影像測圖方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明屬于航空攝影測量技術(shù)領(lǐng)域，具體設(shè)及一種利用傾斜攝影測量技術(shù)獲得的 傾斜影像，基于單張像片進(jìn)行=維點(diǎn)坐標(biāo)量測，W達(dá)到傾斜影像大比例尺測圖的方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 傳統(tǒng)航空攝影技術(shù)一般獲取的是地形地物頂部測量的信息，而對起伏明顯的地形 地物側(cè)面紋理和=維幾何結(jié)構(gòu)等信息獲取一直有限，使得將攝影測量技術(shù)應(yīng)用于影像測圖 上有很大的局限性，而近年來，傾斜攝影測量技術(shù)成為了國際上發(fā)展十分迅速的一項(xiàng)新技 術(shù)，克服了傳統(tǒng)航空攝影測量技術(shù)只能從垂直角度進(jìn)行拍攝的局限性，通過整合P〇S、DSM及 矢量等數(shù)據(jù)，進(jìn)行基于影像的各種=維測量，為攝影測量技術(shù)的發(fā)展辟了曖徑，提高了非接 觸式進(jìn)行大比例尺地圖測圖技術(shù)和精度的提高，促進(jìn)了測圖技術(shù)的發(fā)展和進(jìn)步。
[0003] 數(shù)字?jǐn)z影測量的=維坐標(biāo)量測是通過利用兩張相片上的同名點(diǎn)計(jì)算得到對應(yīng)點(diǎn) 的真實(shí)坐標(biāo)的過程(文獻(xiàn)1)，而在大量點(diǎn)位坐標(biāo)量測獲取過程中，由于地表地物本身形狀的 不確定性，導(dǎo)致對于一些不規(guī)則物體通過量測得到的只能是概略位置，傾斜攝影測量技術(shù) 作為現(xiàn)階段攝影測量的一個發(fā)展的新技術(shù)，能夠利用獲得的傾斜單張影像和對應(yīng)的深度影 像信息，得到很精確的位置坐標(biāo)，很大程度提高了外業(yè)測圖的精度。
[0004] 傾斜攝影測量技術(shù)是國際測繪領(lǐng)域近年來發(fā)展起來的一項(xiàng)新技術(shù)，機(jī)載多角度傾 斜攝影測量系統(tǒng)的數(shù)據(jù)獲取部分一般由五個數(shù)碼相機(jī)組成，一個垂直攝影相機(jī)和四個傾斜 攝影相機(jī)，系統(tǒng)同時可將攝影相機(jī)與機(jī)載GPS接收機(jī)、高精度IMU進(jìn)行高度集成(文獻(xiàn)2 )，獲 取目標(biāo)測區(qū)的豎直、前、中、后、右五個角度的影像(文獻(xiàn)3)，進(jìn)一步處理能夠得到更加真實(shí)、 直觀的地表物體信息，同時利用先進(jìn)精確的定位技術(shù)，獲取到豐富的影像信息和精確的地 理信息。
[0005] 文獻(xiàn)4中Guler化Icin等提出了將傾斜攝影測量技術(shù)用于建立3D模型，得到S維 坐標(biāo)，此方法是基于傳統(tǒng)攝影測量技術(shù)，通過反應(yīng)目標(biāo)測區(qū)豐富信息的傾斜影像，建立=維 模型，獲得=維點(diǎn)位坐標(biāo)，理論簡單，但實(shí)際實(shí)現(xiàn)過程中，數(shù)據(jù)信息量大，重疊度高，增加了 數(shù)據(jù)處理工作量。
[0006] 文獻(xiàn)5中王卿總結(jié)了目前國內(nèi)外常見的幾種傾斜影像量測方法，其中一類傾斜影 像量測方法是利用單張傾斜影像結(jié)合DEM進(jìn)行量測，該方法通過單張影像和DEM進(jìn)行=維坐 標(biāo)量測，但是由于DEM沒有非地面點(diǎn)信息，因此無法對建筑物等側(cè)面信息進(jìn)行量測；而文中 提到的基于建筑物特征的量測方法并未闡明詳細(xì)的技術(shù)思路。
[0007] 文中設(shè)及如下參考文獻(xiàn)：
[0008] [文獻(xiàn)1]崔毅;基于數(shù)字?jǐn)z影測量系統(tǒng)的=維量測與應(yīng)用[D];北京建筑工程學(xué)院； 2011 年
[0009] [文獻(xiàn)2]李諱峰，宮晉平，楊新海，李軍，葉澤田；機(jī)載傾斜攝影數(shù)據(jù)在=維建模及 單斜片測量中的應(yīng)用[J];遙感信息，2013，28(3): 102-106
[0010] [文獻(xiàn)3]楊久勇；高峰；向宇；；傾斜航空攝影的原理與特點(diǎn)[A];中國測繪學(xué)會2010 年學(xué)術(shù)年會論文集[c]; 2010年
[0011] [文獻(xiàn)4]Guler Yalin,Osman Selcuk.3D City Modelling With Oblique Photogrammetry Method[J].Guler Yalcin and Osman Se I cuk/Procedia Technology2015(19):424-431.
[0012] [文獻(xiàn)5]王卿，吳曉明等.傾斜影像的量測方法研究，測繪與地理空間信息，2013， 36,9:54-55,61.

【發(fā)明內(nèi)容】

[0013] 為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種基于深度圖的大比例尺傾斜影像測圖 方法。
[0014] 本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：一種基于深度圖的大比例尺傾斜影像測圖方法，其 特征在于，包括W下步驟：
[0015] 步驟1:獲取傾斜影像序列，對傾斜影像進(jìn)行立體匹配獲取深度影像圖；
[0016] 其中所述傾斜影像是采用五個鏡頭同時獲取下、前、后、左、右五個角度的反應(yīng)測 量目標(biāo)所在區(qū)域信息的5幅影像數(shù)據(jù);所述深度影像圖中的每一個像素值表示測量目標(biāo)所 在區(qū)域中某一點(diǎn)與攝像機(jī)之間的距離；
[0017] 步驟2:選取覆蓋了待量測目標(biāo)的單張傾斜影像，在單張傾斜影像上獲取待量測目 標(biāo)a的像點(diǎn)坐標(biāo)(Xa，ya)，即待量測目標(biāo)在單張傾斜影像上的像素位置； 乂;,1
[001引步驟3:對a點(diǎn)的像點(diǎn)坐標(biāo)進(jìn)行齊次化處理，得到齊次化坐標(biāo)為ya ; U J
[0019] 步驟4:基于視差圖的待量測目標(biāo)=維坐標(biāo)解算；
[0020] 步驟5:利用最優(yōu)基線選擇選取同名影像，對當(dāng)前影像和選取的影像進(jìn)行最小二乘 影像匹配獲取同名像點(diǎn)，并通過同名像點(diǎn)和影像的外方位元素計(jì)算獲得目標(biāo)量測點(diǎn)的匹配 =維坐標(biāo)值，通與通過視差圖計(jì)算的=維坐標(biāo)比較，得到精度最高的點(diǎn)，作為大比例尺中的 最終的點(diǎn)的坐標(biāo);其中所述同名影像是具有同樣覆蓋目標(biāo)量測點(diǎn)或者目標(biāo)量測區(qū)域的影 像。
[0021] 作為優(yōu)選，步驟4的具體實(shí)現(xiàn)包括W下子步驟：
[0022] 步驟4.1:將待量測目標(biāo)的像點(diǎn)從像空間直角坐標(biāo)系坐標(biāo)轉(zhuǎn)換為像空間輔助坐標(biāo) X 系下的坐標(biāo)，即像點(diǎn)a在像空間直角坐標(biāo)系中的坐標(biāo)為y，經(jīng)過旋轉(zhuǎn)變換得到像空間輔助
LfJ 坐標(biāo)勇
[0023]
[0024]
[0025]其中，像空間直角坐標(biāo)系表示像點(diǎn)在像方空間位置的空間直角坐標(biāo)系，X代表a點(diǎn) 在像空間直角坐標(biāo)系中的X軸向坐標(biāo)值，y代表a點(diǎn)在像空間直角坐標(biāo)系中的X軸向坐標(biāo)值，f 代表攝影成像的焦距;像空間輔助坐標(biāo)系用于表示像點(diǎn)的空間位置，其X軸與航線方向或者 反方向一致，Z軸鉛垂;通過攝影平臺上放置的慣導(dǎo)系統(tǒng)得到攝影曝光時刻傳感器位置信息 和姿態(tài)信息的數(shù)據(jù)稱為POS數(shù)據(jù)，包含X，Y，ZS個線元素和4，《，kS個角元素，（X，Y，Z)代 表攝影機(jī)在某一曝光時刻的=維坐標(biāo)值，4代表航向傾角，《代表旁向傾角，K代表像片旋 角;R為旋轉(zhuǎn)矩陣，曰1、曰2、曰3、131、62、63、(31、。2、。3由？05數(shù)據(jù)的外方位角元素<1)，〇，1〇進(jìn)行計(jì) 算得到； X?
[00%]步驟4.2:將進(jìn)行單位化處理得到單位在此方向上的單位向量e; -Z:, _
[Xa]
[0027]步驟4.3:計(jì)算待量測目標(biāo)S維坐標(biāo)Ya ; LzJ
[002引
Xs
[0029] 其中D為深度影像圖上得到的深度信息，Ys為攝影中屯、S點(diǎn)地面測量坐標(biāo)。 .Zs.
[0030] 作為優(yōu)選，步驟5中所述利用最優(yōu)基線選擇選取具有同樣覆蓋目標(biāo)量測點(diǎn)或者目 標(biāo)量測區(qū)域的影像，是利用基高比進(jìn)行篩選得到基高比最優(yōu)的影像作為后期進(jìn)行最小二乘 影像匹配的待定影像，其中所述基高比為攝影基線B與相對航高H的比值。
[0031] 作為優(yōu)選，步驟5中，利用多張同時具有目標(biāo)測區(qū)信息的相鄰影像進(jìn)行最小二乘匹 配，獲得目標(biāo)量測點(diǎn)的匹配=維坐標(biāo)值。
[0032] 作為優(yōu)選，步驟5中，通過與多張同名影像匹配，獲得多個匹配=維坐標(biāo)值，通過運(yùn) 些值的均值和中誤差驗(yàn)證視差圖計(jì)算的量測目標(biāo)值是否可靠。
[0033] 本發(fā)明有如下優(yōu)勢：：
[0034] 1.本發(fā)明能夠結(jié)合傾斜攝影測量新理論并將其進(jìn)行推廣應(yīng)用于實(shí)際生產(chǎn)中的大 比例尺測圖領(lǐng)域，將基于深度傾斜影像圖進(jìn)行量算的過程應(yīng)用于大比例尺測圖方面，不但 能夠滿足其所需精度，同時大大提高了大比例尺外業(yè)測量工作的效率，節(jié)省了大量外業(yè)測 量工作量，降低了人力和物力的支出，促進(jìn)了測圖技術(shù)的進(jìn)步；
[0035] 2.本發(fā)明通過具體分析，利用傾斜攝影測量的優(yōu)點(diǎn)，即獲取得到物體側(cè)面的真實(shí) 紋理信息，同時克服其缺點(diǎn)，即大量重疊的影像，利用單張像片處理得到地物表面點(diǎn)的精確 的S維點(diǎn)坐標(biāo)；
[0036] 3.在應(yīng)用方法上，W基礎(chǔ)理論為依據(jù)，經(jīng)過深入分析，利用一定的算法，最終總結(jié) 得到利用單張像片實(shí)現(xiàn)=維點(diǎn)位坐標(biāo)量測，更好地?cái)U(kuò)展了傾斜攝影測量技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域；
[0037] 4.本發(fā)明在將其應(yīng)用于大比例尺測圖具有很廣闊的發(fā)展前景，克服了傳統(tǒng)攝影測 量的缺點(diǎn)，充分發(fā)展了傾斜攝影測量的優(yōu)點(diǎn)，推動了攝影測量技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展和進(jìn)步。
【附圖說明】
[0038] 圖1:本發(fā)明實(shí)施例的像空間直角坐標(biāo)系；
[0039] 圖2:本發(fā)明實(shí)施例的像空間輔助坐標(biāo)系；
[0040] 圖3:本發(fā)明實(shí)施例的攝影中屯、、場景點(diǎn)、像點(diǎn)S點(diǎn)共線示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0041] 為了便于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員理解和實(shí)施本發(fā)明，下面結(jié)合附圖及實(shí)施例對本發(fā) 明作進(jìn)一步的詳細(xì)描述，應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的實(shí)施示例僅用于說明和解釋本發(fā)明，并不 用于限定本發(fā)明。
[0042] 本發(fā)明提供的一種基于深度圖的大比例尺傾斜影像測圖方法，包括W下步驟：
[0043] 步驟1:獲取傾斜影像序列，對傾斜影像進(jìn)行立體匹配獲取深度影像圖；
[0044] 傾斜攝影測量是利用傾斜航空相機(jī)獲取地物信息的一種新型的航空攝影方式，采 用五個鏡頭同時獲取下、前、后、左、右五個角度的反應(yīng)測量目標(biāo)所在區(qū)域信息的5幅影像數(shù) 據(jù)，并可通過慣導(dǎo)系統(tǒng)(GPS和IMU裝置)得到曝光時刻的位置信息和姿態(tài)信息。而通過運(yùn)種 攝影方式和手段獲取的影像即稱為傾斜影像。
[0045] 測量目標(biāo)所在區(qū)域中各點(diǎn)相對于攝象機(jī)的距離可W用深度圖（Depth Map)來表 示，即深度圖中的每一個像素值表示測量目標(biāo)所在區(qū)域中某一點(diǎn)與攝像機(jī)之間的距離。
[0046] 步驟2:選取覆蓋了待量測目標(biāo)的單張傾斜影像，在單張傾斜影像上獲取待量測目 標(biāo)a的像點(diǎn)坐標(biāo)(Xa，ya)，即待量測目標(biāo)在單張傾斜影像上的像素位置； 1?-
[0047] 步驟3:對a點(diǎn)的像點(diǎn)坐標(biāo)進(jìn)行齊次化處理，得到齊次化坐標(biāo)為y;,; -1 J
[004引步驟4:基于視差圖的待量測目標(biāo)=維坐標(biāo)解算；
[0049] 待量測目標(biāo)的傾斜影像和深度影像存在如圖3的幾何關(guān)系，即由攝影中屯、S，像點(diǎn) 曰，物方點(diǎn)A，S點(diǎn)位于同一條光線上。
[0050] 由圖3可知，在已知待量測目標(biāo)點(diǎn)距離攝影機(jī)中屯、的距離（即深度）的情況下，可W 利用共線關(guān)系計(jì)算出待量測目標(biāo)點(diǎn)的=維坐標(biāo)，具體解算過程和原理如下：
[0051] 步驟4.1:將待量測目標(biāo)的像點(diǎn)從像空間直角坐標(biāo)系坐標(biāo)轉(zhuǎn)換為像空間輔助坐標(biāo) X 系下的坐標(biāo)，通過攝影測量的基本原理，像點(diǎn)a在像空間直角坐標(biāo)系中的坐標(biāo)為V，經(jīng)過旋 UfJ 乂- 轉(zhuǎn)變換得到像空間輔助坐標(biāo)系中的坐標(biāo); .Z；.
[0化2;
[0化3;
[0054] 請見圖I，像空間直角坐標(biāo)系表示像點(diǎn)在像方空間位置的空間直角坐標(biāo)系，X代表a 點(diǎn)在像空間直角坐標(biāo)系中的X軸向坐標(biāo)值，y代表a點(diǎn)在像空間直角坐標(biāo)系中的X軸向坐標(biāo) 值，f代表攝影成像的焦距；
[0055] 請見圖2,像空間輔助坐標(biāo)系用于表示像點(diǎn)的空間位置，其X軸與航線方向或者反 方向一致，Z軸鉛垂；
[0056] 通過攝影平臺上放置的慣導(dǎo)系統(tǒng)得到攝影曝光時刻傳感器位置信息和姿態(tài)信息 的數(shù)據(jù)稱為POS數(shù)據(jù)，包含X，Y，ZS個線元素和(1)，CO，kS個角元素，（X，Y，Z)代表攝影機(jī)在 某一曝光時刻的=維坐標(biāo)值，4代表航向傾角，《代表旁向傾角，K代表像片旋角;R為旋轉(zhuǎn) 矩陣(通過影像的外方位元素計(jì)算得到），曰1、曰2、曰3、131、62、63、(31、。2、。3由？05數(shù)據(jù)的外方 位角元素4，《，1^進(jìn)行計(jì)算得到； X.
[0057] 步驟4.2:將進(jìn)行單位化處理得到單位在此方向上的單位向量e; _皆 -叫
[0化引步驟4.3:計(jì)算待量測目標(biāo)S維坐標(biāo)Ya，為SA向量加上攝影中屯、S在像空間輔助坐 LZaJ 標(biāo)系中的S維坐標(biāo)；
[0化9]
Xs-
[0060] 其中D為深度影像圖上得到的深度信息，化為攝影中屯、S點(diǎn)地面測量坐標(biāo)。 -Zs.
[0061] 步驟5:利用最優(yōu)基線選擇選取同名影像，對當(dāng)前影像和選取的影像進(jìn)行最小二乘 影像匹配獲取同名像點(diǎn)，并通過同名像點(diǎn)和影像的外方位元素計(jì)算獲得目標(biāo)量測點(diǎn)的匹配 =維坐標(biāo)值，通與通過視差圖計(jì)算的=維坐標(biāo)比較，得到精度最高的點(diǎn)，作為大比例尺中的 最終的點(diǎn)的坐標(biāo);其中所述同名影像是具有同樣覆蓋目標(biāo)量測點(diǎn)或者目標(biāo)量測區(qū)域的影 像。
[0062] 在利用單張深度影像圖進(jìn)行大比例尺測圖能夠獲取=維點(diǎn)位坐標(biāo)，但其精度無法 控制，因此為消除運(yùn)種誤差，本實(shí)施例利用最優(yōu)基線選擇選取同名影像(即具有同樣覆蓋目 標(biāo)量測點(diǎn)或者目標(biāo)量測區(qū)域的影像），對當(dāng)前影像和選取的影像進(jìn)行最小二乘影像匹配獲 取同名像點(diǎn)，并通過同名像點(diǎn)和影像的外方位元素計(jì)算獲得目標(biāo)量測點(diǎn)的匹配=維坐標(biāo) 值，，通與通過視差圖計(jì)算的=維坐標(biāo)比較，得到精度最高的點(diǎn)，作為大比例尺中的最終的 點(diǎn)的坐標(biāo)。
[0063] (1)選取影像；
[0064] 傾斜攝影測量因其獨(dú)有的優(yōu)勢能夠獲取得到反應(yīng)目標(biāo)測區(qū)的多方位的重疊度更 多的影像信息，因此可利用具有目標(biāo)測區(qū)的其它影像獲得更高精度的坐標(biāo)點(diǎn)信息，但是影 像重疊度大，影像過多，增加了作業(yè)量，為了獲得更有效的影像信息，通過利用基高比(航空 攝影時，攝影基線B與相對航高H的比值)進(jìn)行篩選得到合適的影像作為后期進(jìn)行最小二乘 影像匹配的待定影像。
[0065] (2)最小二乘影像匹配；
[0066] 利用基于單張深度圖能夠完成大比例尺中的=維點(diǎn)位坐標(biāo)獲取，但是其計(jì)算得到 的精度無法確定，因此為了控制精度，本實(shí)施例利用多張同時具有目標(biāo)測區(qū)信息的相鄰影 像進(jìn)行最小二乘匹配，獲得目標(biāo)量測點(diǎn)的匹配=維坐標(biāo)值。
[0067] (3)量測目標(biāo)的S維坐標(biāo)值驗(yàn)證；
[0068] 通過與多張同名影像匹配，獲得多個匹配=維坐標(biāo)值，通過運(yùn)些值的均值和中誤 差驗(yàn)證視差圖計(jì)算的量測目標(biāo)值是否可靠。
[0069] 本發(fā)明針對傾斜影像測圖，提出一種基于深度圖的大比例尺傾斜影像測圖方案。 W傾斜影像和傾斜影像密集匹配獲取的深度圖為數(shù)據(jù)源，在單張影像上量取待量測目標(biāo)的 像點(diǎn)位置，通過單張影像和深度圖的幾何關(guān)系計(jì)算待量測目標(biāo)的=維坐標(biāo)，并通過最優(yōu)基 線原則和最小二乘匹配方法捜索待量測目標(biāo)的多視信息，提高最終獲取的量測=維坐標(biāo)的 可靠性和穩(wěn)定性。本發(fā)明在滿足大比例尺測圖精度的同時，提高了大比例尺外業(yè)測量工作 效率，節(jié)省了大量外業(yè)測量工作量。
[0070] 應(yīng)當(dāng)理解的是，本說明書未詳細(xì)闡述的部分均屬于現(xiàn)有技術(shù)。
[0071] 應(yīng)當(dāng)理解的是，上述針對較佳實(shí)施例的描述較為詳細(xì)，并不能因此而認(rèn)為是對本 發(fā)明專利保護(hù)范圍的限制，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本發(fā)明的啟示下，在不脫離本發(fā)明權(quán) 利要求所保護(hù)的范圍情況下，還可W做出替換或變形，均落入本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)，本發(fā) 明的請求保護(hù)范圍應(yīng)W所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種基于深度圖的大比例尺傾斜影像測圖方法，其特征在于，包括以下步驟： 步驟1:獲取傾斜影像序列，對傾斜影像進(jìn)行立體匹配獲取深度影像圖； 其中所述傾斜影像是采用五個鏡頭同時獲取下、前、后、左、右五個角度的反應(yīng)測量目 標(biāo)所在區(qū)域信息的5幅影像數(shù)據(jù);所述深度影像圖中的每一個像素值表示測量目標(biāo)所在區(qū) 域中某一點(diǎn)與攝像機(jī)之間的距離； 步驟2:選取覆蓋了待量測目標(biāo)的單張傾斜影像，在單張傾斜影像上獲取待量測目標(biāo)a 的像點(diǎn)坐標(biāo)(Xa，ya)，即待量測目標(biāo)在單張傾斜影像上的像素位置； 步驟3:對a點(diǎn)的像點(diǎn)坐標(biāo)進(jìn)行齊次化處理，得到齊次化坐標(biāo)關(guān) 步驟4:基于視差圖的待量測目標(biāo)三維坐標(biāo)解算；步驟5:利用最優(yōu)基線選擇選取同名影像，對當(dāng)前影像和選取的影像進(jìn)行最小二乘影像 匹配獲取同名像點(diǎn)，并通過同名像點(diǎn)和影像的外方位元素計(jì)算獲得目標(biāo)量測點(diǎn)的匹配三維 坐標(biāo)值，通與通過視差圖計(jì)算的三維坐標(biāo)比較，得到精度最高的點(diǎn)，作為大比例尺中的最終 的點(diǎn)的坐標(biāo);其中所述同名影像是具有同樣覆蓋目標(biāo)量測點(diǎn)或者目標(biāo)量測區(qū)域的影像。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于深度圖的大比例尺傾斜影像測圖方法，其特征在于，步驟 4的具體實(shí)現(xiàn)包括以下子步驟： 步驟4.1:將待量測目標(biāo)的像點(diǎn)從像空間直角坐標(biāo)系坐標(biāo)轉(zhuǎn)換為像空間輔助坐標(biāo)系下 的坐標(biāo)，即像點(diǎn)a在像空間直角坐標(biāo)系中的坐標(biāo)戈.經(jīng)過旋轉(zhuǎn)變換得到像空間輔助坐標(biāo) 系中的坐標(biāo)其中，像空間直角坐標(biāo)系表示像點(diǎn)在像萬空間位置的空間直角坐標(biāo)系，X代表a點(diǎn)在像 空間直角坐標(biāo)系中的X軸向坐標(biāo)值，y代表a點(diǎn)在像空間直角坐標(biāo)系中的X軸向坐標(biāo)值，f代表 攝影成像的焦距;像空間輔助坐標(biāo)系用于表示像點(diǎn)的空間位置，其X軸與航線方向或者反方 向一致，Z軸鉛垂;通過攝影平臺上放置的慣導(dǎo)系統(tǒng)得到攝影曝光時刻傳感器位置信息和姿 態(tài)信息的數(shù)據(jù)稱為POS數(shù)據(jù)，包含X，Y，Z三個線元素和Φ，ω，κ三個角元素，（X，Y，Z)代表攝影 機(jī)在某一曝光時刻的三維坐標(biāo)值，Φ代表航向傾角，ω代表旁向傾角，κ代表像片旋角;R為 旋轉(zhuǎn)矩陣，&1、&2、33、131、&2、&3、〇1、〇2、〇3由？03數(shù)據(jù)的外方位角元素9， :〇，1〇進(jìn)行計(jì)算得到； 步驟4.2:輕往行單位化處理得到單位在此方向上的單位向量e; 步驟4.3:計(jì)算待量測目標(biāo)三維坐IL ij y J .Li ,?. 其中D為深度影像圖上得到的深度信肩&攝影中心S點(diǎn)地面測量坐標(biāo)。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于深度圖的大比例尺傾斜影像測圖方法，其特征在于:步驟 5中所述利用最優(yōu)基線選擇選取具有同樣覆蓋目標(biāo)量測點(diǎn)或者目標(biāo)量測區(qū)域的影像，是利 用基高比進(jìn)行篩選得到基高比最優(yōu)的影像作為后期進(jìn)行最小二乘影像匹配的待定影像，其 中所述基高比為攝影基線B與相對航高Η的比值。4. 根據(jù)權(quán)利要求1-3任意一項(xiàng)所述的基于深度圖的大比例尺傾斜影像測圖方法，其特 征在于:步驟5中，利用多張同時具有目標(biāo)測區(qū)信息的相鄰影像進(jìn)行最小二乘匹配，獲得目 標(biāo)量測點(diǎn)的匹配三維坐標(biāo)值。5. 根據(jù)權(quán)利要求4任意一項(xiàng)所述的基于深度圖的大比例尺傾斜影像測圖方法，其特征 在于:步驟5中，通過與多張同名影像匹配，獲得多個匹配三維坐標(biāo)值，通過這些值的均值和 中誤差驗(yàn)證視差圖計(jì)算的量測目標(biāo)值是否可靠。
【文檔編號】G01C11/06GK105953777SQ201610270356
【公開日】2016年9月21日
【申請日】2016年4月27日
【發(fā)明人】潘飛, 任旗勝, 薛萬唱, 郭丙軒, 張萌
【申請人】武漢訊圖科技有限公司