[發明專利]一種基于長短混合基線的數字攝影測量方法

有效

• 申請號: 201611157654.0
• 申請日: 2016-12-15
• 公開（公告）號: CN106840103B
• 公開（公告）日: 2019-03-05
• 發明（設計）人: 沙月進
• 申請（專利權）人: 東南大學
• 主分類號: G01C11/00
• 分類號: G01C11/00
• 代理公司: 南京瑞弘專利商標事務所(普通合伙) 32249
• 代理人: 楊曉玲

1.一種基于長短混合基線的數字攝影測量方法，其特征在于，該測量方法包括：

步驟10)進行長短混合基線攝影，獲取短基線圖像數據和長基線圖像數據；所述的步驟10)具體包括：

步驟101)對被測目標用立體相機在位置T₁進行同步攝影，獲得第一立體像對，第一立體像對包括圖像p₁和圖像p₂，圖像p₁的攝影中心為S₁，圖像p₂的攝影中心為S₂，設基線B₁是以S₁和S₂為端點連接的直線，基線B₁為短基線；

步驟102)對被測目標用立體相機在位置T₂進行同步攝影，獲得第二立體像對，第二立體像對包括圖像p₃和圖像p₄，圖像p₃的攝影中心為S₃，圖像p₄的攝影中心為S₄，設基線B₃是以S₃和S₄為端點連接的直線，基線B₃為短基線；

步驟103)選取第一立體像對中的一圖像和第二立體像對中的一圖像，組成長基線立體像對，以該長基線立體像對中的兩張圖像的攝影中心為端點，連線為基線B₂，基線B₂為長基線立體像對的長基線；

步驟20)處理短基線圖像數據；所述的步驟20)具體包括：

步驟201)利用FAST特征點檢測算法對圖像p₁提取圖像特征點，獲得圖像p₁上的圖像特征點坐標；

步驟202)圖像匹配：對圖像p₁上的每一個特征點a₁，利用核線約束圖像匹配方法，確定過S₁、S₂和a₁的平面，所述平面與p₁相交的直線為l₁，所述平面與p₂相交的直線為l₂；在l₂上搜索特征點a₁的同名像點a₂；

步驟203)利用數字攝影測量原理計算特征點a₁和同名像點a₂對應的空間點A的三維坐標(X_A、Y_A、Z_A)及其中誤差(M_X、M_Y、M_Z)；

步驟204)將步驟203)計算得到的三維坐標，構成短基線粗模型；

步驟205)計算步驟204)得到的短基線粗模型中各點的深度范圍：根據空間點的三維坐標及其中誤差，以兩倍中誤差為極限誤差，深度誤差為ε_Z＝2M_Z，其中，M_Z表示步驟203)計算出的各模型點深度方向的中誤差；空間點的深度范圍為(Z_A-ε_Z,Z_A+ε_Z)；Z_A表示步驟203)計算出的深度值；設M₁＝Z_A-ε_Z，M₂＝Z_A+ε_Z；

步驟30)根據短基線圖像數據處理結果，處理長基線圖像數據，獲得長基線精確三維模型；所述步驟30)具體包括：

步驟301)長基線模型核線約束計算：對于圖像p₂上的特征點a₂，利用核線約束圖像匹配方法，確定過S₂、S₃和a₂的平面，確定平面與圖像p₃相交的直線為核線l₃；

步驟302)深度范圍約束計算：根據步驟205)確定的空間點的深度范圍約束，計算步驟203)中的A點在核線l₃上的取值范圍m₁和m₂；

步驟303)長基線模型的精匹配：在m₁和m₂范圍內，匹配a₂的同名像點a₃；

步驟304)長基線模型的空間坐標計算：利用步驟203)相同的方法，重新計算長基線模型中特征點a₂和同名像點a₃對應的空間點A的精確三維坐標(X′_A Y′_A Z′_A)；

步驟305)通過對圖像p₂上的每一個特征點進行所述301)—步驟304)計算，將得到的三維坐標構成長基線精模型。