[發明專利]一種數字地表模型的生成方法及裝置

有效

• 申請號: 201910974042.8
• 申請日: 2019-10-14
• 公開（公告）號: CN110889899B
• 公開（公告）日: 2023-04-25
• 發明（設計）人: 曹詩頌;杜明義;彭自強;蔡一樂;張朝胤
• 申請（專利權）人: 北京建筑大學
• 主分類號: G06T17/05
• 分類號: G06T17/05;G06T15/00;G01S17/89
• 代理公司: 北京中強智尚知識產權代理有限公司 11448
• 代理人: 黃耀威

本發明公開了一種數字地表模型的生成方法及裝置，利用分辨率為2?6m的三個或三個以上影像組成多組立體像對，其中至少一個影像為高分辨率立體測繪衛星獲取的異軌影像；根據多組立體像對，生成多視角點云數據；對多視角點云數據進行融合，提取建筑光學點云數據；利用建筑光學點云數據及少量激光雷達數據提取的建筑物高度，確定建筑物的實際高度；利用立體像對融合點云和建筑物高度，生成城區數字地表模型。本發明生成的數字地表模型不需要分辨率小于或等于1m的高分辨率影像，降低成本，并且利用建筑光學點云數據及激光雷達數據提取的建筑物高度來確定建筑物的實際高度，提高了數字地表模型的高度的精度，從而提高了數字地表模型的準確度。

技術領域

本發明涉及地理信息技術領域，特別涉及一種數字地表模型的生成方法及裝置。

背景技術

地理區域的地形模型可用于許多領域中，例如，地形模型可用于飛行模擬及用于計劃軍事任務。此外，人力結構(例如城市)的地形模型對蜂窩式天線放置、災害準備及分析及繪圖的應用是非常有幫助的。

目前正在使用用于制造地形模型的多種類型及方法，一個常見地形模型為數字表面模型(DSM)。數字地表模型可以由現有數字地形圖生成，或者利用航空照片、光學衛星影像像對提取，或者使用激光掃描提取。現有衛星立體像對提取建筑物目標高度都是以影像像元為單位進行的，數字地表模型大多是通過點云利用插值算法生成。但是，當一個建筑區內的光學點云數量較少時，利用差值算法生成的數字地表模型的高度不準確，從而導致數字地表模型的準確度較低。

發明內容

本發明的目的在于提供一種數字地表模型的生成方法及裝置，以解決現有的數字地表模型通過點云利用插值算法生成，當一個建筑區內的光學點云數量較少時，利用差值算法生成的數字地表模型的高度不準確，從而導致數字地表模型的準確度較低的問題。

第一方面，本發明提供了一種數字地表模型的生成方法，包括：

獲取激光雷達數據提取的建筑物高度及三個或三個以上影像，其中，三個或三個以上所述影像均由高分辨率立體測繪衛星獲取，且三個或三個以上影像中至少一個影像為高分辨率立體測繪衛星獲取的異軌影像，三個或三個以上所述影像的分辨率為2-6m；

利用三個或三個以上所述影像，組成多組立體像對；

根據多組所述立體像對，生成多視角點云數據；

對所述多視角點云數據進行融合，提取建筑光學點云數據；

根據所述建筑光學點云數據及激光雷達數據提取的建筑物高度，確定每個建筑物的實際高度；

根據每個所述建筑物的實際高度，生成數字地表模型。

具體地，所述根據多組所述立體像對，生成多視角點云數據包括：

根據多組所述立體像對，獲取每組所述立體像對中的一個影像的同名特征點；

根據每組所述立體像對中的一個影像的同名特征點，在所述立體像對中的另一個影像中查找到與所述同名特征點相匹配的同名匹配點；

根據所述同名特征點和同名匹配點的視差，計算得到相應地面點的高程；

獲取多個地面控制點坐標；

利用多個所述地面控制點坐標對所述高程進行修正，得到優化后的高程；

根據所述優化后的高程，得到多視角點云數據。

具體地，所述根據所述建筑光學點云數據及激光雷達數據提取的建筑物高度，確定每個所述建筑物的實際高度包括：

根據所述建筑光學點云數據，得到每個建筑物的點云指數，所述點云指數包括所述建筑光學點云數據的高程的平均值、最大值、最小值及九個累積指數；