[發明專利]一種基于深度圖的大比例尺傾斜影像測圖方法

有效

• 申請號: 201610270356.6
• 申請日: 2016-04-27
• 公開（公告）號: CN105953777B
• 公開（公告）日: 2018-03-13
• 發明（設計）人: 潘飛;任旗勝;薛萬唱;郭丙軒;張萌
• 申請（專利權）人: 武漢訊圖科技有限公司
• 主分類號: G01C11/06
• 分類號: G01C11/06
• 代理公司: 武漢科皓知識產權代理事務所(特殊普通合伙)42222
• 代理人: 魏波

技術領域

本發明屬于航空攝影測量技術領域，具體涉及一種利用傾斜攝影測量技術獲得的傾斜影像，基于單張像片進行三維點坐標量測，以達到傾斜影像大比例尺測圖的方法。

背景技術

傳統航空攝影技術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面紋理和三維幾何結構等信息獲取一直有限，使得將攝影測量技術應用于影像測圖上有很大的局限性，而近年來，傾斜攝影測量技術成為了國際上發展十分迅速的一項新技術，克服了傳統航空攝影測量技術只能從垂直角度進行拍攝的局限性，通過整合POS、DSM及矢量等數據，進行基于影像的各種三維測量，為攝影測量技術的發展辟了蹊徑，提高了非接觸式進行大比例尺地圖測圖技術和精度的提高，促進了測圖技術的發展和進步。

數字攝影測量的三維坐標量測是通過利用兩張相片上的同名點計算得到對應點的真實坐標的過程(文獻1)，而在大量點位坐標量測獲取過程中，由于地表地物本身形狀的不確定性，導致對于一些不規則物體通過量測得到的只能是概略位置，傾斜攝影測量技術作為現階段攝影測量的一個發展的新技術，能夠利用獲得的傾斜單張影像和對應的深度影像信息，得到很精確的位置坐標，很大程度提高了外業測圖的精度。

傾斜攝影測量技術是國際測繪領域近年來發展起來的一項新技術，機載多角度傾斜攝影測量系統的數據獲取部分一般由五個數碼相機組成，一個垂直攝影相機和四個傾斜攝影相機，系統同時可將攝影相機與機載GPS接收機、高精度IMU進行高度集成(文獻2)，獲取目標測區的豎直、前、中、后、右五個角度的影像(文獻3)，進一步處理能夠得到更加真實、直觀的地表物體信息，同時利用先進精確的定位技術，獲取到豐富的影像信息和精確的地理信息。

文獻4中Guler Yalcin等提出了將傾斜攝影測量技術用于建立3D模型，得到三維坐標，此方法是基于傳統攝影測量技術，通過反應目標測區豐富信息的傾斜影像，建立三維模型，獲得三維點位坐標，理論簡單，但實際實現過程中，數據信息量大，重疊度高，增加了數據處理工作量。

文獻5中王卿總結了目前國內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合DEM進行量測，該方法通過單張影像和DEM進行三維坐標量測，但是由于DEM沒有非地面點信息，因此無法對建筑物等側面信息進行量測；而文中提到的基于建筑物特征的量測方法并未闡明詳細的技術思路。

文中涉及如下參考文獻：

[文獻1]崔毅；基于數字攝影測量系統的三維量測與應用[D]；北京建筑工程學院；2011年

[文獻2]李祎峰，宮晉平，楊新海，李軍，葉澤田；機載傾斜攝影數據在三維建模及單斜片測量中的應用[J]；遙感信息,2013,28(3):102-106

[文獻3]楊久勇；高峰；向宇；；傾斜航空攝影的原理與特點[A]；中國測繪學會2010年學術年會論文集[C]；2010年

[文獻4]Guler Yalin，Osman Selcuk.3D City Modelling With Oblique Photogrammetry Method[J].Guler Yalcin and Osman Selcuk/Procedia Technology 2015(19):424-431.

[文獻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.

發明內容

為了解決上述技術問題，本發明提供了一種基于深度圖的大比例尺傾斜影像測圖方法。

本發明所采用的技術方案是：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，包括以下步驟：

步驟1：獲取傾斜影像序列，對傾斜影像進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、右五個角度的反應測量目標所在區域信息的5幅影像數據；所述深度影像圖中的每一個像素值表示測量目標所在區域中某一點與攝像機之間的距離；

步驟2：選取覆蓋了待量測目標的單張傾斜影像，在單張傾斜影像上獲取待量測目標a的像點坐標(x_a,y_a)，即待量測目標在單張傾斜影像上的像素位置；

步驟3：對a點的像點坐標進行齊次化處理，得到齊次化坐標為

步驟4：基于視差圖的待量測目標三維坐標解算；