斜视三维测绘方法及测绘系统技术方案

斜视三维测绘方法及测绘系统，涉及光电技术及数字图像处理领域，解决现有技术对物体进行斜视三维测绘方法存在系统结构复杂、导致运算速度慢，效率低等问题，包括地面，摄像机，第一物体，第二物体和图像处理器；本发明专利技术提供了一种运用天际线计算进行测绘的方法，从平行视角下的两张斜视图像照片中计算得到天际线，斜视照片的图像畸变经过旋转和畸变校正，可以得到景物中物体在水平与垂直两个方向的正视图像，可以用统一比例尺度量测绘；与传统方法相比，本发明专利技术最少只需要两张照片，数据量小，算法简单；本发明专利技术适用于航拍等三维测绘等应用。

Three dimensional surveying and mapping method and system of squint

【技术实现步骤摘要】
斜视三维测绘方法及测绘系统
本专利技术涉及光电技术及数字图像处理领域，具体涉及一种斜视三维测绘方法及测绘系统；适用于航拍等三维测绘等应用。
技术介绍
传统航拍测绘平面图需要使用正视图像，需要飞行器在航拍区正上方进行Z字形密集飞行；但是有些区域正上方空间属于禁飞区，因此无法进行航拍；例如军事侦察活动的飞机不可以飞入他国领空，但是可以在我国领空边界以内斜视拍摄他国地面；在斜视照片中，图像存在畸变，不能直接用像素坐标定位景物或计算距离；在航天活动中拍摄到很多斜视照片；例如月球车在月表拍摄到的照片，不仅视线倾斜，而且图中可供参考估算尺寸与距离的物体非常少，导致难以判断车前障碍的位置与距离；传统对物体进行三维测绘首先需要多角度进行大量拍摄，然后采用矩阵变换方法；或者利用多个摄像机，采用三角测量方法从视差中恢复出深度信息，存在数据量巨大，算法复杂速度慢的问题；
技术实现思路
本专利技术为解决现有技术对物体进行斜视三维测绘方法存在系统结构复杂、导致运算速度慢，效率低等问题，提供一种斜视三维测绘方法及测绘系统。<br>斜视三维测绘方本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.斜视三维测绘方法，其特征是：该方法由以下步骤实现：/n步骤一、采用摄像机(2)斜视拍摄包含平面上不共线的A点，B点和C点的斜视图像S0；水平方向移动摄像机(2)，再次斜视拍摄包含A点，B点和C点的斜视图像S1；/n步骤二、采用图像处理器对步骤一获得的斜视图像S0和斜视图像S1进行处理，获得平面斜视图；/n具体处理过程为：/n步骤二一、设定地面(1)所在平面为π，平面上存在不共线的A点，B点和C点；在斜视图像S0中，A1点，B1点以及点C1点对应地面上A点，B点和C点；在斜视图像S1中，A2点，B2点以及C2点对应地面上A点，B点和C点；/n步骤二二、取斜视图像S0和斜视图像S1中的A1点、...

【技术特征摘要】
1.斜视三维测绘方法，其特征是：该方法由以下步骤实现：
步骤一、采用摄像机(2)斜视拍摄包含平面上不共线的A点，B点和C点的斜视图像S0；水平方向移动摄像机(2)，再次斜视拍摄包含A点，B点和C点的斜视图像S1；
步骤二、采用图像处理器对步骤一获得的斜视图像S0和斜视图像S1进行处理，获得平面斜视图；
具体处理过程为：
步骤二一、设定地面(1)所在平面为π，平面上存在不共线的A点，B点和C点；在斜视图像S0中，A1点，B1点以及点C1点对应地面上A点，B点和C点；在斜视图像S1中，A2点，B2点以及C2点对应地面上A点，B点和C点；
步骤二二、取斜视图像S0和斜视图像S1中的A1点、A2点、B1点、B2点、C1点、C2点以及像心M的坐标，输入平面β；连接A1点和B1点，A2点和B2点，A1点和C1点，A2点和C2点；直线A1C1与直线A2C2交于P1点，直线A1B1与直线A2B2交于P2点；
步骤二三、连接P1点与P2点，直线P1P2为水平天际线，以像心M为轴使β平面旋转角度ψ，所述水平天际线到达水平方向，获得平面斜视图γ；
步骤三、对步骤二获得的平面斜视图γ进行畸变矫正，获得地面正视图；具体过程为：
步骤三一、在所述平面斜视图γ上，以像心M为坐标原点建立uv平面直角坐标系，水平方向为u轴，垂直方向为v轴；水平天际线与v轴交于点K，线段MK长度为T；四边形A1A2B2B1为梯形，上底边A1A2的宽度为a，下底边B1B2的宽度为w，高A1D为h；
定义水平插值因子Ex(v)为：
Ex(v)＝v*(w-a)/h
定义垂直方向上插值强度为Q(v)：



步骤三二、对步骤三一所述的平面斜视图γ进行旋转，再进行水平插值像素点和垂直插值像素行；获得含有A点，B点和C点的地面正视图；
步骤四、在步骤三获得的地面正视图中，对每一个像素对应的物体均与地面上已知高度的物体虚拟共面绘制垂直正视图，则根据获得地面上所有物体的实际高度数值，实现整个地面视图的三维重建。


2.根据权利要求1所述的斜视三维测绘方法，其特征在于：所述步骤三二的具体过程为：对所述平面斜视图γ进行旋转，转动角度为ψ；采用从0到V的循环，对每行像素采用水平插值因子Ex(v)进行水平插值，填充新的像素数据，矫正水平方向的图像畸变，获得水平矫正图；采用从0到V的循环，从所述水平矫正图的下边缘向上进行矫正；插值强度Q(v)为每次应填充插入新的像素数据的行数；循环结束后，获得含有A点，B点和C点的地面正视图。


3.根据权利要求1所述的斜视三维测绘方法，其特征在于：在地面正视图中，各方向具有相同的比例尺；A点在uv平面直角坐标系上坐标为(UA,VA)；B点在uv平面直角坐标系上坐标为(UB,VB)；当已知地面上A点与B点之间的距离LAB时，则计算比例尺SC，用下式表示为：



若C点在uv平面直角坐标系上坐标为(Uc,Vc)，则C点在地面上的坐标为(SC*UC,SC*VC)；实现将斜视图中对应在地面的所有像素点绘制到地面正视图中。


4.根据权利要求1所述的斜视...

【专利技术属性】
技术研发人员：焦杰，
申请(专利权)人：吉林省广播电视研究所吉林省广播电视局科技信息中心，
类型：发明
国别省市：吉林;22