数字正射影像的制作方法及装置制造方法及图纸

技术编号:19966425 阅读:30 留言:0更新日期:2019-01-03 13:58
一种数字正射影像的制作方法及装置,用于制作正射影像,所述方法包括:摄取被测物体的多幅影像;通过对所述影像的影像匹配生成原始点云;由所述原始点云构建TIN模型;基于所述TIN模型对所述影像进行数字微分纠正生成正射影像。本发明专利技术以不规则三角网,即TIN模型作为正射影像的制作基础,克服在考古等近景摄影中正射影像所绘地物被严重压缩的问题。

Making Method and Device of Digital Orthophoto Image

A method and device for making Digital Orthophoto Image includes: taking multiple images of the object under test; generating original point cloud by matching the images of the image; constructing TIN model from the original point cloud; and generating Orthophoto Image by digital differential correction based on the TIN model. The invention takes the irregular triangular network, i. e. TIN model, as the basis for making orthophoto images, to overcome the problem of serious compression of objects drawn by orthophoto images in close-range photography such as archaeology.

【技术实现步骤摘要】
数字正射影像的制作方法及装置
本专利技术涉及摄影测量领域,具体而言,涉及一种数字正射影像的制作方法及装置。
技术介绍
正射影像是具有正射投影性质的遥感影像。原始遥感影像因成像时受传感器内部或外部状态及地表状况的影响,造成程度不同的畸变和失真。现有技术中对遥感影像的几何处理,不仅能够提取空间信息,如绘制等高线;亦能够按正确的几何关系对影像灰度进行重新采样,形成新的正射影像。常用的正射影像制作如图1,正射影像的基础是数字高程模型,即DEM,将DEM格网点的X、Y、Z三轴坐标用共线方程变换到影像上。由于考古制图中所需的投影面与摄影测量中通常意义上是以Z方向平面为正射影像的投影面不同,摄影测量坐标系中XOY平面与所需的考古制图投影面存在夹角。现有技术将影像投影到摄影测量坐标系XOY平面上生成正射影像,则采集的正射影像中用于绘图的地物为严重压缩,不能用于线描图的制作。
技术实现思路
本专利技术实施例至少提供一种数字正射影像的制作方法,,用于制作正射影像。上述实施例的具体实现,如下所述。所述方法,包括:摄取被测物体的多幅影像;通过对所述影像的影像匹配生成原始点云;由所述原始点云构建TIN模型;基于所述TIN模型对所述影像进行数字微分纠正生成正射影像。在本专利技术较佳的实施例中,本专利技术脚架所述的通过对所述影像的匹配生成原始点云,包括:对两幅所述影像进行同名匹配,求取所述影像的同名像点;基于所述同名像点构建Delaunay三角网;以所有不规则三角形的重心为内插点,在所述Delaunay三角网中进行二次像点的内插,所述二次像点和所述同名像点组成高精度同名像点合集;根据所述高精度同名像点合集的同名像对生成原始点云。在本专利技术较佳的实施例中,所述的对两幅所述影像进行同名匹配,求取所述影像的同名像点,包括:通过SIFTT特征算子匹配两幅所述影像;选用RANSAC算法优化匹配结果,求取高精度的同名像点。在本专利技术较佳的实施例中,所述的对两幅所述影像进行同名匹配,求取所述影像的同名像点,包括:选用Harris算子提取所述图像的部分特征像点作为中心像点;选用所述中心像点作为算子的窗口中心点,对所述窗口进行重心加权处理后精确提取所述图像的特征像点;选用最小二乘匹配算法匹配所述特征像点为同名像点。在本专利技术较佳的实施例中,所述的对两幅所述影像进行同名匹配,求取所述影像的同名像点,包括:根据核线约束条件、灰度相似性条件、角度距离约束条件、梯度方向约束条件、双向一致性条件中的一种或多种匹配至少两幅所述影像的同名像点。在本专利技术较佳的实施例中,所述的根据所述高精度同名像点合集的同名像对生成原始点云,包括:选用所述高精度同名像点合集解算左、右所述影像的定向参数,并以所述定向参数为初值,通过光束法平差求取左、右所述影像的位置与姿态参数;根据左、右所述影像的位置和姿态信息,以及高精度同名像点合集进行三维重建生成原始点云。在本专利技术较佳的实施例中,所述的由所述原始点云构建TIN模型,包括:以原始点云作为数据点建立包括虚拟格网,所述虚拟格网包括存在数据点的强格网和不存在数据点的弱格网;对所述弱格网进行中心插值,即以弱格网的中心坐标为插值点;以数据点和插值点构造不规则三角网,即构成TIN模型。在本专利技术较佳的实施例中,所述的基于所述TIN模型对所述影像进行数字微分纠正生成正射影像之后,包括:通过共线方程查找并补偿所述正射影像的遮蔽区域。在本专利技术较佳的实施例中,所述的摄取被测物体的多幅影像与所述的通过对所述影像的影像匹配生成原始点云之间,包括:选用Wallis滤波器对至少一幅所述的影像增强处理;选用点特征提取算子提取增强处理后所述图像的特征像点。本专利技术另一实施例至少提供一种数字正射影像的制作装置,包括:拍摄装置,摄取被测物体的多幅影像;三维重建模块,影像匹配所述影像,生成原始点云;TIN模型构建模块,由所述原始点云构建TIN模型;影像生成模块,基于所述TIN模型对所述影像进行数字微分纠正生成正射影像。针对上述方案,本专利技术通过以下参照附图对公开的示例性实施例作详细描述,亦使本专利技术实施例的其它特征及其优点清楚。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,应当理解,以下附图仅示出了本专利技术的某些实施例,因此不应被看作是对范围的限定,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他相关的附图。图1为现有技术图;图2为实施例的流程图;图3为实施例Step200的流程图;图4为实施例Step300的流程图。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本专利技术实施例中的附图,对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本专利技术一部分实施例,而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本专利技术实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此,以下对在附图中提供的本专利技术的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本专利技术的范围,而是仅仅表示本专利技术的选定实施例。基于本专利技术中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本专利技术保护的范围。在本专利技术中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触,也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。本实施例请参考图2。Step100、根据对投影面的需要,选用正直或倾斜摄影方式采集被测物体对应投影面的多幅影像;并选用Wallis滤波器对所有影像进行增强处理。本实施例优选地选用正直摄影方式采集被测物体的两幅正直影像。Wallis滤波器能够抑制周期性条纹、亮线以及斑点等噪声;有效增强影像中不同尺寸的纹理特征,提高后续通过点特征算子对影像中特征像点的提取数量和精度,亦进一步提高后续影像匹配结果的可靠性和精度。同时,由于Wallis滤波本质上是一种局部影像变换方法,其在影像不同位置增强处理时,使在影像不同位置处的灰度方差和灰度均值都具有近似相等的数值,即影像反差小的区域的反差增强,影像反差大的区域的反差减小,使得影像中灰度的微小变化信息得到增强。另外,由于Wallis滤波器在计算影像的局部灰度方差和均值时使用了平滑算子,所以其在增强影像有用信息的同时抑制了噪声,提高了影像的信噪比,使影像中存在的极为模糊的纹理模式得到增强。Step200、通过对多幅正直影像的影像匹配生成原始点云,具体包括。本实施例请参考图3。Step210、对多幅正直影像进行匹配,求取正直影像的同名像点;Step211、通过SIFTT特征算子匹配多幅正直影像,初步求取同名像点。Step212、选用RANSAC算法优化Step211中求取的同名像点,以剔除不满足匹配条件的同名像点。Step220、基于同名像点构建Delaunay三角网。具体是利用两幅影像中的左影像的同名像点构建Delaunay三角网,并记录构成本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种数字正射影像的制作方法,用于制作正射影像,其特征在于包括:摄取被测物体的多幅影像;通过对所述影像的影像匹配生成原始点云;由所述原始点云构建TIN模型;基于所述TIN模型对所述影像进行数字微分纠正生成正射影像。

【技术特征摘要】
1.一种数字正射影像的制作方法,用于制作正射影像,其特征在于包括:摄取被测物体的多幅影像;通过对所述影像的影像匹配生成原始点云;由所述原始点云构建TIN模型;基于所述TIN模型对所述影像进行数字微分纠正生成正射影像。2.如权利要求1所述的数字正射影像的制作方法,其特征在于,所述的通过对所述影像的匹配生成原始点云,包括:对两幅所述影像进行同名匹配,求取所述影像的同名像点;基于所述同名像点构建Delaunay三角网;以所有不规则三角形的重心为内插点,在所述Delaunay三角网中进行二次像点的内插,所述二次像点和所述同名像点组成高精度同名像点合集;根据所述高精度同名像点合集的同名像对生成原始点云。3.如权利要求2所述的数字正射影像的制作方法,其特征在于,所述的对两幅所述影像进行同名匹配,求取所述影像的同名像点,包括:通过SIFTT特征算子匹配两幅所述影像;选用RANSAC算法优化匹配结果,求取高精度的同名像点。4.如权利要求2所述的数字正射影像的制作方法,其特征在于,所述的对两幅所述影像进行同名匹配,求取所述影像的同名像点,包括:选用Harris算子提取所述图像的部分特征像点作为中心像点;选用所述中心像点作为算子的窗口中心点,对所述窗口进行重心加权处理后精确提取所述图像的特征像点;选用最小二乘匹配算法匹配所述特征像点为同名像点。5.如权利要求2所述的近景摄影测量方法,其特征在于,所述的对两幅所述影像进行同名匹配,求取所述影像的同名像点,包括:根据核线约束条件、灰度相似性条件、角度距离约束条件、梯度方向约束条件、双向一致性条件中的一种...

【专利技术属性】
技术研发人员:黄莉萍
申请(专利权)人:武汉华宇世纪科技发展有限公司
类型:发明
国别省市:湖北,42

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