POS数据用于立体模型恢复时的上下视差分析

从连续法相对定向原理出发，推导了直接由像片外方位元素恢复立体模型时模型点上下视差的计算公式，用模拟数据验证了计算方法的正确性，并对两组不同摄影比例尺的实际航摄像片进行了试验。通过比较利用GPS辅助光束法区域网平差获得的像片外方位元素和POS提供的像片外方位元素重建立体模型所产生的模型上下视差，分析了POS系统误差对模型上下视差的影响。结果表明，直接利用POS提供的像片外方位元素进行安置元素测图会出现作业员难以忍受的模型上下视差，不能满足地形测图的规范要求。     

利用正射影像生成立体辅助影像方法比较

通过引入投影视差光线,在数字正射影像上制作立体辅助影像,并与原正射影像共同构建立体正射影像对,产生与实地相似的几何模型,进行立体观察与量测,可解决建筑物等细部高度的量测问题。本文介绍了利用正射影像生成立体正射影像对的基本原理,对引入投影视差光线的三种函数模型进行了探讨,给出了成果精度检验及分析结论。     

含有DEM误差的立体正射影像对上高程量测精度探讨

在DEM支持下,通过引入投影视差光线,以数字正射影像为基础,制作立体辅助影像,并与原正射影像共同构建正射立体影像对,产生与实地相似的几何模型,进行立体观察与量测,可以量测地貌高程,是另外一种构建立体三维环境的思路.然而生成正射影像和辅助影像的原始DEM是含量有误差的.这种误差是否会对产生的立体正射影像对的高程量测结果产生粗差,进而是否影响立体正射影像对的后续使用,这是分析探讨的出发点.理论和实践证明,使用该DEM生成正射立体影像对的左右视差并不受DEM误差的影响,量测高程能够达到一定的精度要求.     

利用外部DEM辅助山区SAR立体像对匹配及地形制图

SAR立体像对的匹配是利用雷达摄影测量技术提取地形高程信息的关键,匹配精度将直接影响结果 DEM的高程精度。针对山区SAR立体像对匹配过程中同名点选取困难的问题,引入外部粗分辨率DEM作为辅助数据,将该DEM高程转换为视差,为匹配提供初值,同时采用金字塔匹配策略,不仅可以缩小搜索范围,提高搜索效率,而且能够减少粗差的产生。试验结果表明,采用外部DEM辅助之后,匹配粗差点数量相对于传统的雷达摄影测量处理结果明显减少,从而有效地提高了高程信息提取重建的精度。     

P5卫星影像立体测图的试验和分析

为验证P5卫星影像用于1∶10000测图生产的可行性,采用全数字摄影测量系统进行立体测绘1∶10000线划图试验研究,并对成果数据进行精度检测、分析.结果表明,2.5m卫星立体像对和外业调绘成果可以完成常规航摄无法进行的困难区域山地1∶10000数字线划图立体测图,其平面精度、高程精度能达到山地测图中误差要求.     

基于立体补偿的遥感立体像对压缩方法

提出研究遥感立体像对的压缩问题。主要讨论了左右影像的视差补偿和辐射补偿。针对遥感立体像对视差分布不均以及左右影像存在辐射差的特点,提出了一种基于立体补偿的遥感立体像对压缩算法。该算法以左片为基准图像,采用自适应视差估计计算出右片的视差矢量,结合辐射校正和重叠块视差补偿技术得到平滑的右片的预测图像,以右片减去预测图像得到残差图像,然后采用小波压缩算法对残差图像进行压缩。实验结果表明,该算法能显著提高遥感立体像对的压缩性能。     

用微分法常规仪器进行城市大比例尺测图

《测绘译丛》1980年第4期刊载的“在CTД-2型立体量测仪上使用象片偏心法进行立体摄影测量作业的经验”译文（以下简称“偏心法”译文），读后颇受启发。“偏心法”使原来用于中小比例尺测图的立体量测仪，有可能扩大到大比例尺测图中去。本文从推导左右视差较改正数公式着手，对左右视差较附加改正数及二次定向界限进行了讨论，同时提出了恢复偏心片中心投影关系的高程透写图方法，并进行了城市1：2000比例尺测图的试验。     

基于POS数据的核线影像生成方法

提出一种对已知外方位元素的立体影像实施灰度重采样生成核线影像对的方法,推导了核线影像与原始影像之间的严密几何关系,并利用一组摄于某山区的1∶3 000比例尺实际航空影像验证了所建立几何关系的正确性和方法的可行性.试验表明,利用光束法区域网平差和经检校后的POS影像外方位元素生成的核线影像对与基于常规相对定向方法所生成的核线影像对具有相同的质量,同名点的上下视差在1像元以内,完全可以满足摄影测量立体观测的要求;而采用未经检校的POS影像外方位元素所生成的同名核线影像对带有约70像元的上下视差,无法用于立体观测.     

全数字摄影测量在青弋江分洪道工程中的应用

根据测区实际情况,采用全数字摄影测量地形图,UltraCam X航摄相机拍摄数码相片,VirtuoZo数字摄影测量工作站立体测图,合理布设像控点,设计满足成图比例尺精度要求的布设方案。对数字摄影航片比例尺的选择,像控点布设方案的确定,外业调绘根据测区实际情况及立体模型测图高程高程精度分析,制定作业方法,最终根据外业实际测量验证方案布设及成图比例尺的精度。     

利用视差进行立体像对的建成区检测方法

建成区的建筑物等地物通常高于周围地表,因此高度梯度在其边缘发生突变。从立体像对生成两幅核线影像及其对应的视差图,然后利用该规律由视差图生成立体像对视差指数(stereo pair disparity index,SPDI)图。对SPDI图的高值像素进行空间聚类,得到该视差图对应的核线影像中的建成区结果,并且该结果可投影定位于立体像对的原始影像。此外,对于立体像对的两幅影像中分别检测的不一致结果,由于视差图包含了同名点间的对应关系,因此利用视差图有利于对齐不一致结果。然后,对取交集可获得高可信度的、一致的建成区结果。最后,采用两组立体像对进行试验验证,结果表明该方法可从立体像对检测出高精度的建成区。     

基于数字视差模型和改进SIFT特征的数字近景立体影像匹配

针对数字近景立体摄影测量中立体影像的高效自动匹配的需要,提出一种基于数字视差模型（digital parallax model,DPM）和改进SIFT(scale invariable feature transformation)特征的立体影像匹配算法。该算法首先根据近景立体摄影系统中相机基距和相互关系固定的特点,利用已知的标定数据,构建立体影像的数字视差模型,并计算立体影像中的同名核线参数,再在DPM和核线的约束下,确定右影像上同名像点的搜索范围,以提高匹配速度和准确性;其次,利用SIFT特征和灰度特征,设计结合局部结构信息和全局灰度信息的匹配相似性测度计算模型,以增强匹配的稳健性。利用该算法对实际立体影像进行实验,结果表明本文方法可大大消减错误匹配,提高匹配的可靠性和精度。     

无人机载多面阵组合宽角五相机影像拼接技术

近年来无人机在航空摄影测量中得到广泛应用,且多面阵宽角组合相机与单相机作业模式相比有诸多优势。针对无人机搭载的组合宽角五相机的影像处理问题,提出了实现大像幅影像拼接的方法与技术流程。通过在子影像重叠区域内建立视差方程,采用最小二乘法整体答解相对角元素修正量,最终得到精确的相对角元素值并作为影像的拼接参数,实现了多面阵组合五相机的影像拼接。     

从摄影测量到计算机视觉

首先回顾了摄影测量的历史,从透视几何、成像设备、摄影平台、测量法和测量工具等4个方面较系统地总结了前人的贡献。其次,简要介绍了计算机视觉的起源,并从几何角度分析了计算机视觉与摄影测量之间的紧密联系,探讨了两者在实用上的一些区别。再次,从语义方面,分析了遥感学科的发展,与机器学习和计算机视觉之间的关系,以及目前深度学习和连接主义的盛行。最后,展望了摄影测量的未来,指出与计算机视觉、人工智能等学科的进一步交叉融合是摄影测量发展的必然之路。     

数字摄影测量发展的机遇与挑战

论述了数字摄影测量给学科、产业带来的机遇、变革与挑战,指出数字摄影测量的发展已超出了摄影测量的范畴,它是摄影测量与计算机（计算机视觉）界共同的责任。讨论了数字摄影测量与数字地球的关系。     

数字摄影测量与计算机视觉

从摄影测量的角度出发，在回顾摄影测量的发展历程及其最新进展的基础上，系统分析了数字摄影测量与计算机视觉的共同点及其本质差异，指出数字摄影测量的下一步发展必须与计算机视觉的理论和最新发展相结合。     

基于边缘梯度投影图的航空影像初始视差确定

通过对航空立体像对及其边缘影像的分析,提出了一种新的航空影像初始视差的确定方法。试验表明,该算法能准确地确定纹理单一、影像对比度小的航空立体影像对的初始视差,可明显提高影像匹配的精度和可靠性。     

融合SIFT与SGM的倾斜航空影像密集匹配

针对倾斜航空摄影特点与匹配处理要求,提出了融合尺度不变特征转换SIFT与半全局匹配SGM的倾斜影像密集匹配方法,包括两个阶段:(1)引入局部二阶矩变换的SIFT倾斜影像稀疏匹配。利用与二阶矩特征值有关的Hessian-Gabor算子提取影像初始特征,通过窗口二阶矩变换及椭圆归一化处理去除特征邻域的仿射变化,使得改进SIFT的特征描述符仿射不变性大大增强,满足宽基线倾斜像对稳健匹配要求的同时并能获得较多的匹配特征作为后续SGM优化计算的路径约束条件;(2)路径受限优化下的SGM倾斜影像密集匹配。以倾斜影像SIFT成功匹配像素的互信息为约束,对SGM的动态规划路径进行分段纠正,减小错误匹配代价的传播并加速最优路径搜索过程;以匹配像素的离散视差信息为基础,基于TPS变换生成良好初始视差图,以提高SGM互信息计算的可靠性并提高计算效率;对理想水平像对下的摄影测量水平核线重排过程进行扩展,整体旋转摄影基线以消除分量BX,BY的影响并建立虚拟"水平"像空间辅助坐标系,从而利用相对定向参数生成沿扫描线方向的"水平"核线影像以满足SGM应用要求。倾斜影像密集匹配试验结果证明了算法的有效性,可为后续摄影测量DSM自动生成或3维快速重建工作提供可靠、逐像素的密集匹配点。     

数字航空摄影三维重建理论与技术发展综述

航空摄影测量作为摄影测量学最重要的分支之一,近年来得到了长足的发展。倾斜航空摄影和无人机摄影测量等多种新作业模式的出现,给传统航空摄影测量带来新的挑战的同时也催生出了诸多新的解决方案。此外,人工智能领域计算机视觉技术和深度学习技术中的新理论、新方法不断融入航空摄影测量中,推动航空摄影测量向智能化、自动化方向发展。当代航空摄影测量学已经是多种传感器融合、多种数据采集方式结合、传统摄影测量和人工智能技术交叉的产物。三维重建是航空摄影测量的核心问题之一。本文阐述了当代航空摄影三维重建技术的发展趋势和存在的问题,着重从航空影像的同名连接点自动提取与匹配、区域网平差、密集匹配和单体化建模4个方面对当前的研究现状进行了总结讨论,给出了当前国内外主流的航空影像摄影测量处理框架。