[發明專利]交叉航帶上無人機影像匹配中粗差的剔除方法和裝置

有效

• 申請號: 201610082976.7
• 申請日: 2016-02-05
• 公開（公告）號: CN105761257B
• 公開（公告）日: 2018-08-10
• 發明（設計）人: 李英成;劉曉龍;朱祥娥;齊艷青;譚相瑞
• 申請（專利權）人: 中測新圖（北京）遙感技術有限責任公司
• 主分類號: G06T7/30
• 分類號: G06T7/30
• 代理公司: 北京超凡志成知識產權代理事務所(普通合伙) 11371
• 代理人: 王術蘭

本發明提供了交叉航帶上無人機影像匹配中粗差的剔除方法和裝置，涉及航測領域。本發明實施例提供的交叉航帶上無人機影像匹配中粗差的剔除方法，采用不同種類航帶的復合粗差剔除方式，通過對同名點對順序進行同航帶內的粗差剔除、平行航帶間的粗差剔除和交叉航帶間的粗差剔除，使得最后剩余的同名點對的精度更高、連接狀態更穩定，而且剔除效率更高。

技術領域

本發明涉及航測領域，具體而言，涉及交叉航帶上無人機影像匹配中粗差的剔除方法和裝置。

背景技術

航空攝影(aerial photography)，又稱航拍，是指在飛機或其他航空飛行器上利用航空攝影機攝取地面景物像片的技術。按像片傾斜角分類(像片傾斜角是航空攝影機主光軸與通過透鏡中心的地面鉛垂線(主垂線)間的夾角)，可將攝影方式分為垂直攝影和傾斜攝影。

如圖1所示，在進行航拍之后，會按照每個航帶的飛行方向生成航攝影像(會出現相互垂直的兩組航帶)。利用航攝影像可以進行圖像拼接(將多張航攝影像按照重疊區域的范圍組合成一張大范圍的航攝影像)，也可以進行三維圖像的構建(將多張航攝影像生成為立體圖像)。在進行圖像拼接和三維圖像構建之前，首先需要確定同名點(同一個物點在不同圖像中形成的圖像點)，依據找到的同名點才能將兩張圖像進行拼接。

但，在影像拍攝的時候，受到拍攝儀器的問題、拍攝者操作的問題的影響，會出現飛行姿態不穩定，從而造成匹配困難，形成粗差點。簡單而言，有粗差的點就是偏差過大的點(測量數據)，含有粗差的點是不能夠使用的，會影響后續圖像的處理。因此，在進行圖像實際使用(如圖像拼接)之前，需要將含有粗差的點進行剔除。

尤其是在使用無人機進行航空攝影的時候，航攝影像上的粗差會更多。無人機影像存在像幅較小、像片數量多、影像的傾角過大且傾斜方向沒有規律、航向重疊度和旁向重疊度不規則等問題，這些都問題都會導致航攝影像上的匹配像點存在粗差,這給航攝影像的匹配和空中三角測量等內業處理都帶來一些困難。同時隨著傾斜攝影技術發展，無人機傾斜攝影實現，使得數據處理更加困難。特別對于三拼方式傾斜攝影，需要進行交叉飛行才能將四個方向紋理獲取，因此需要進行交叉飛行數據聯合處理，來消除粗差。

相關技術中，仝紅菊等在《無人機航攝影像的RANSAC自動定向方法研究》，提出一種適用于無人機影像自動相對定向及模型連接的流程，即利用SURF算法對區域無人機影像進行特征提取后,連續相對定向及模型連接過程使用結合相對定向模型的RANSAC算法去除錯匹配點,并針對RANSAC算法選取樣本匹配點對容易陷入局部最優問題進行改進。

王琳等在《相對定向中錯誤匹配的剔除方法研究〉，介紹了全自動相對定向的流程,闡明誤匹配剔除在全自動相對定向過程中所起的作用,根據最小中值平方法的思想原理,提出基于RANSAC的核線約束和仿射變換約束的誤匹配剔除流程。

但，相關技術中的粗差剔除方法，難以保證剔除的精度，甚至并不適用于無人機拍攝得到的航攝影像的粗差剔除。

發明內容

本發明的目的在于提供交叉航帶上無人機影像匹配中粗差的剔除方法，以提高無人機交叉航帶影像粗差剔除的能力。

第一方面，本發明實施例提供了交叉航帶上無人機影像匹配中粗差的剔除方法，包括：

獲取目標照片組，所述目標照片組包括沿第一方向上不同航帶飛行所拍攝得到的照片和沿第二方向上不同航帶飛行所拍攝得到的照片，所述第一方向和所述第二方向相互交叉；

分別將所述目標照片組中的每張照片進行航帶內粗差剔除；

分別將所述目標照片組中經過所述航帶內粗差剔除的每張照片，進行平行航帶間粗差剔除；

分別將所述目標照片組中經過所述平行航帶間粗差剔除的每張照片，進行交叉航帶間粗差剔除。