[發明專利]海拔起伏較大測區無人機影像局部重疊度過高處理的方法

有效

• 申請號: 201710148575.1
• 申請日: 2017-03-10
• 公開（公告）號: CN106949880B
• 公開（公告）日: 2019-03-19
• 發明（設計）人: 吳弦駿;聞平;王媛;李磊;吳小東;楊勇喜;桂林;王輝;陳科;吳杰
• 申請（專利權）人: 中國電建集團昆明勘測設計研究院有限公司
• 主分類號: G01C11/04
• 分類號: G01C11/04
• 代理公司: 昆明正原專利商標代理有限公司 53100
• 代理人: 金耀生;于洪

1.海拔起伏較大測區無人機影像局部重疊度過高處理的方法，其特征在于包括如下步驟：

步驟(1)，下載免費DEM數據；

步驟(2)，根據無人機航攝所獲所有像片對應的POS點坐標該POS點坐標記錄了像片的6個外方位元素，分別為位置坐標(B,L,Z)及旋轉角其中每一張像片有且僅有一個POS點與之對應，由第一個POS點開始，依次計算每個POS點指向其相鄰POS點的向量坐標，并計算相鄰POS點向量之間的夾角；根據設定的航線彎曲度限值將同屬一條航帶的POS點歸組后，由n個POS點共生成m’條航帶；之后，以每條航帶的首尾端點作為外接多邊形的角點，生成完全包含所有POS點的最小外接多邊形；

其中生成航帶的具體方法為：以第一個POS點作為第一條航帶的首端點，并從第一個夾角開始，依次比較每個夾角θ_i和航線彎曲度限值Δθ，其中i＝2，3，4，…，n-1，如θ_i＜Δθ，則認為第i個POS點屬于該條航帶，反之，則斷開此航帶，生成新航帶，并將第i-1個POS點作為該條航帶的末端點，第i個POS點作為新航帶的起始點；比較完所有夾角后，將最后一個POS點作為最后一條航帶的末端點；

步驟(3)，以步驟(2)中所獲最小外接多邊形為掩膜，裁剪步驟(1)中所獲DEM數據，得到無人機航飛區DEM數據；

步驟(4)，讀取步驟(3)中所獲得的無人機航飛區DEM數據，計算每個POS點的相對航高，其方法為：

(4.1)讀取DEM數據左上角的起始坐標及像元大小，以橫縱像素個數為單位，建立起DEM像素坐標與大地坐標之間的轉換關系；

(4.2)將POS點大地坐標(B_i，L_i)轉化為像素坐標(R_i，C_i)；

(4.3)以最鄰近像元法，取最接近(R_i，C_i)坐標的DEM像素坐標(R_i’,C_i’)，則該DEM像素坐標對應的高程坐標Z_i’為該POS點對應地面海拔；

(4.4)用該POS點的絕對行高Z_i減去對應地面海拔高Z_i’即可獲得相對航高H_i，H_i＝Z_i-Z_i’；

其中，i＝1，2，3，…，n；

步驟(5)，將POS點的大地坐標投影到平面，獲得以米為單位的投影坐標(X_i,Y_i)；根據步驟(4)中計算的相對行高，可獲得改正后的POS點坐標其中，i＝1，2，3，…，n；

步驟(6)，根據步驟(5)得到的每個改正后的POS點坐標計算同一條航帶的第p張像片和第k張像片的像片重疊度，第p張像片對應的POS點坐標為第k張像片對應的POS點坐標為重疊度的計算方法為：

(6.1)計算兩POS點間距

(6.2)計算平均航攝比例尺分母：設相機焦距為f，則平均航攝比例尺分母

(6.3)計算像片的旋偏角σ：根據步驟(2.3)所獲取的航帶，以每條航帶的首尾端點的連線為該航帶所在的線段，計算各航帶所在線段的方向角；設該張像片的航帶的方向角為α，則該像片的旋偏角σ為該張像片POS點坐標中κ值與該張像片的航帶的方向角α的差值，即σ＝κ-α；

(6.4)計算像片重疊度：設第p張像片在航向方向像幅大小為w，像元大小為u，則第p張像片和第k張像片的像片重疊度為：

; σ_p為第p張像片的旋偏角；σ_k為第k張像片的旋偏角；

步驟(7)，冗余影像的剔除：根據步驟(6)的計算方法，首先計算第a張像片和第a張相鄰的前一張像片的像片重疊度O_a，若O_a＞O_max，則計算第a張相鄰的后一張像片和第a張相鄰的前一張像片的像片重疊度O_a’，并做如下處理：

①若O_a’<O_min，則保留第a張像片，即保留第a個POS點對應的像片；

②若O_a’>O_min，則剔除第a張像片，即剔除第a個POS點對應的像片；

其中，第a張像片所對應的POS點不為航帶的起始點和末端點；O_min為自定義的重疊度最小限值；O_max為自定義的重疊度最大限值；

步驟(8)，設步驟(7)累計剔除像片總數m，則根據步驟(7)累計剔除像片總數作以下處理：

①若m>0，則重復步驟(7)，進行冗余影像的剔除；

②若m＝0，則結束冗余影像的剔除，循環終止，剩余的像片是已經剔除掉重疊度超限的冗余像片后的原始像片集，將其作為輸出成果。