[發(fā)明專利]一種基于物方反算的DEM拼接方法及DSM拼接方法

在審

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• 申請日: 2017-12-16
• 公開（公告）號: CN108335262A
• 公開（公告）日: 2018-07-27
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 左濤;高東生;胡炳輝;朱永福
• 申請（專利權(quán)）人: 中煤航測遙感集團有限公司
• 主分類號: G06T3/40
• 分類號: G06T3/40;G01C11/04
• 代理公司: 西安創(chuàng)知專利事務(wù)所 61213
• 代理人: 譚文琰

本發(fā)明公開了一種基于物方反算的DEM拼接方法，該方法包括以下步驟：步驟一、獲取圖像照片；步驟二、獲取圖像照片的物方坐標(biāo)信息；步驟三、根據(jù)物方坐標(biāo)信息反算圖像照片的像點坐標(biāo)；步驟四、根據(jù)像點坐標(biāo)進行DEM裁切；步驟五、完成所有圖像照片的DEM裁切；步驟六、對裁切后的DEM進行拼接；步驟七、顯示拼接后的DEM。本發(fā)明還公開了一種基于物方反算的DSM拼接方法。本發(fā)明采用DEM和DSM均具有的地形表面坐標(biāo)參與計算圖像照片的像點坐標(biāo)，計算機根據(jù)裁切邊界對像點坐標(biāo)進行篩選，對相鄰的兩個圖像照片中具有同一坐水平坐標(biāo)的地形表面坐標(biāo)進行加權(quán)處理，避免拼接痕跡，提高了拼接精度。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于地形測繪技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于物方反算的DEM拼接方法及DSM拼接方法。

背景技術(shù)

數(shù)字攝影測量技術(shù)被廣泛地應(yīng)用于從二維數(shù)字影像提取三維空間目標(biāo)的空間幾何信息，其中運用影像匹配技術(shù)獲得密集點云，生成數(shù)字表面模型DSM或數(shù)字高程模型DEM。數(shù)字高程模型DEM只包括了地形高程信息，并未包括其它地表信息。數(shù)字表面模型DSM是指包括了地形高程信息和地表高程信息的地面高程模型，地表高程信息包括地表建筑物、橋梁和樹木等高度的地面高程模型。數(shù)字表面模型DSM是在數(shù)字高程模型DEM的基礎(chǔ)上，進一步涵蓋了除地面以外的其它地表信息的高程。數(shù)字表面模型DSM 和數(shù)字高程模型DEM廣泛用于各行各業(yè)，在利用航空攝影獲得一整片測區(qū) DEM和DSM時，需要對相鄰局部測區(qū)的DEM和DSM進行拼接合并，由于每個立體像對之間存在系統(tǒng)誤差等原因，使得相鄰局部測區(qū)的DEM和DSM之間會出現(xiàn)拼接痕跡，特別是在山區(qū)、丘陵等高程變化劇烈的區(qū)域會出現(xiàn)三角網(wǎng)拉伸現(xiàn)象，如果這種數(shù)據(jù)不剔除，拼接時無法判斷邊界的高程值是否為真實值，拼接后會出現(xiàn)明顯的拼接痕跡，使得數(shù)據(jù)接邊失敗，影響精度。

在獲取圖像照片時，為了得到完整的測區(qū)圖像照片，在獲取圖像照片時，相鄰兩個測區(qū)的圖像照片必須保證有60％以上的重疊，相鄰兩個航帶的圖像照片必須保證30％以上的重疊，才能保證，相鄰兩個測區(qū)的DEM和DSM至少有10％以上的重接，相鄰兩個航帶的DEM和SM至少有20％的重疊，才能避免測區(qū)遺漏。但是這樣獲得的小塊數(shù)據(jù)拼接成整塊數(shù)據(jù)，必然存在數(shù)據(jù)接邊和去除冗余的問題。而在每個DSM或DEM靠近邊界的數(shù)據(jù)往往是精度較差的數(shù)據(jù)，很可能存在著粗差、內(nèi)插的近似點等，這使得雖然DSM和DEM 有10％以上重疊，但是很難做到無縫對接，必須進入立體測圖進行人工修改。對于大范圍的測區(qū)這使得人工修改量巨大，數(shù)據(jù)生成周期變長，成本升高。這時就需要一種完全自動化不需要人工干預(yù)就可完成裁切拼接的系統(tǒng)來完成工作。

目前國內(nèi)外的針對該問題的解決大部分是直接拼接或者按照幾何距離進行裁切，如果處理的效果不好再基于人工修改。由于接邊是進入立體測圖進行人工修改接邊，這使得數(shù)據(jù)處理效率低下不夠智能化。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于針對上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種基于物方反算的DEM拼接方法及DSM拼接方法，其步驟簡單，設(shè)計合理，采用DEM和DSM均具有的地形表面坐標(biāo)參與計算圖像照片的像點坐標(biāo)，計算機根據(jù)裁切邊界對像點坐標(biāo)進行篩選，由位于裁切邊界內(nèi)的像點坐標(biāo)在DEM中的映射構(gòu)建圖像照片裁切后的DEM，由位于裁切邊界內(nèi)的像點坐標(biāo)在DSM中的映射構(gòu)建圖像照片裁切后的DSM，對相鄰的兩個圖像照片中具有同一水平坐標(biāo)的地形表面坐標(biāo)進行加權(quán)處理得到加權(quán)坐標(biāo)，以加權(quán)坐標(biāo)代替具有同一水平坐標(biāo)的地形表面坐標(biāo)，達到DEM和DSM的無縫拼接，提高了拼接的精度。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：一種基于物方反算的DEM拼接方法，其特征在于，該方法包括以下步驟：