微分纠正法生成立体辅助影像探讨

针对数字正射影像(DOM)的二维平面形式,没有三维立体信息,对高层建筑等细部高度不能量测的问题,探讨通过数字微分纠正的方法,引入固定平行角度投影光线的视差函数,制作立体辅助影像,并与原正射影像共同构成立体正射影像对,构建与实地相似的几何模型,进行立体观察,量测地物高度信息,为城市规划等部门的实际应用提供解决方案。最后给出了实验结果,并对其量测的高度结果也进行了检测。     

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.     

利用对数函数获取正射立体影像对的方法

数字正射影像没有三维立体信息,对地物陡坎高度或沟渠深度不能量测,探讨引入对数函数生成投影光线,通过数字微分纠正的方法,制作立体辅助影像,并与原正射影像共同构成立体正射影像对,构建与实地相似的几何模型进行立体量测,获取地物高度信息,解决城市建设等单位的实际需求。最后给出了实验结果,并对其量测的高差成果也进行了检测。     

基于立体正射影像对的三维环境快速构建技术

基于立体正射影像对的三维可视化环境具有三维可量测功能,可以快速、简单地进行真三维环境构建,并对地物进行高精度的三维坐标量测。本文探讨了立体正射影像对中立体辅助影像的制作方法、人工视差引入所采用的投影方法,并对高差精度进行了分析,构建了基于立体正射影像对的真三维可视化环境。     

无缝立体正射影像数据库的概念、原理及其实现

为了充分地开发和利用航空摄影测量所形成的立体模型,在二维无缝正射影像数据库的基础上,提出了无缝立体正射影像数据库的概念,即在摄影测量所形成的区域范围内,利用原始影像、定向参数及DEM,通过数字投影处理的方法,用无缝镶嵌的数字正射影像和立体辅助影像形成对摄影区域范围内无缝立体覆盖,即可以恢复摄影时记录的地形表面和地物碎部的三维信息,又可以通过立体观察设备进行无缝立体观察、浏览量测。为了方便立体观察、高精度立体量测和应用,对数字正射影像、立体辅助影像、像片定向参数及其DEM通过数据库的方式进行管理,形成区域范围内的无缝立体正射影像数据库。试验表明,无缝立体正射影像数据库具有良好的应用价值和应用前景。     

从中心投影影像制作正射影像的多种方法研究

提出了由中心投影影像制作数字正射影像的三种新方法:(1)在具备立体像对的情况下,通过立体影像匹配求得视差值,直接利用视差值进行微分纠正,得到正射影像;(2)多中心影像不构成立体像对,但是各中心之间有一定的空间距离时,利用本文推导的一系列数学公式,可在影像匹配的基础上进行基于视差的微分纠正,从而得到正射影像;(3)直接利用地物稠密地区相应比例尺地形图的数字化成果,例如数字栅格地图(DRG)或数字线划地图(DLG),与单帧影像上提取的地物线划进行配准,从而实现正射影像纠正。还给出了影像上的特征线划与地图上的特征线划配准的新方法。     

基于投影基准面的线阵推扫式卫星立体像对近似核线影像生成方法

提出一种实用的基于物方投影基准面的线阵推扫式卫星影像核线模型,研究并实现基于该模型的近似核线影像生成方法.该方法能够生成子像素级上下视差的近乎严格的核线影像,且能直接由立体影像的定向参数建立原始影像与核线影像之间的严格坐标对应关系;基于投影基准面进行近似核线排列,有利于生成分辨率一致、相对于物方水平的核线立体模型,方便进行立体量测和立体判读.为了验证本文方法的正确性、可行性和通用性,分别对带有高精度RPC的SPOT5-HRG异轨立体像对、IKONOS同轨立体像对、IRS-P5同轨立体像对以及Quickbird同轨立体像对进行了核线试验.目前,该方法已应用于卫星影像的立体测图和DEM自动生成软件模块中.     

三维可视化工程设计的研究

首先提出利用正射影像及其立体匹配片组成的立体正射影像对作为建立地形三维立体模型的基础，并介绍了立体匹配片的原理，接着实现了两种类型立体匹配片的制作和镶嵌，利用镶嵌之后的正射影像及立体匹配片可以构建大范围地形的三维立体模型，从而建立三维工程设计平台应用于工程设计，并对该平台的量测性能进行了测试，最后介绍了该技术在输电线路设计、交通线路设计等具体工程设计领域的实际应用。     

基于左右正射影像的三维量测方法的研究

介绍了利用左右正射影像上高层建筑物存留的投影差,形成立体,在正射影像立体观察的环境下,推导出一套对地物进行三维量测的公式。实验表明,该公式严密准确,不仅可以使用户直观地检查DEM的正确与否,而且可以实时地获取地物的三维坐标,从而大大减少用户对于向量的需求。     

基于左右正射影像的三维量测方法的研究

介绍了利用左右正射影像上高层建筑物存留的投影差,形成立体,在正射影像立体观察的环境下,推导出一套对地物进行三维量测的公式。实验表明,该公式严密准确,不仅可以使用户直观地检查DEM的正确与否,而且可以实时地获取地物的三维坐标,以大大减少用户对于向量的需求。     

基于RPC的TerraSAR-X影像立体定向平差模型

针对新型高分辨率雷达卫星TerraSAR-X立体像对,本文提出采用基于RPC的平差模型,通过少量的地面控制点来拟合因传感器不稳定、平台星历数据不精确及测距误差引起的影像几何畸变,从而达到精确定向目的.为验证RPC平差模型的适用性,通过在立体成像区域均匀市设人工角反射器点的方法验证其模型精度,并评估了其三维定向平差后的精...     

激光测高数据辅助卫星成像几何模型精化处理

资源三号02星(ZY-3 02)作为资源三号系列的第2颗卫星,于2016年5月30号成功发射,其主要服务于中国空间基础建设等重大工程,星上搭载了中国首个对地观测试验性激光测高载荷。高程精度作为立体测图的重要指标,达到其精度要求的困难程度远大于平面。在借鉴目前较成熟的卫星影像区域网平差理论的基础上,结合近年来激光测高数据精度的大幅提升以及ZY-3 02星激光测高数据的特点,首次提出了激光测高数据辅助卫星立体影像进行成像几何模型精化处理的通用理论。首先,利用传统的区域网平差算法对所处理影像进行高精度连接点匹配处理,并对其进行无约束的自由网平差处理,获得高精度相对精度及不亚于原始成像几何模型的绝对精度;其次,根据激光测高数据3维坐标和精化后参考影像成像几何模型获取激光数据参考影像坐标;然后,将参考影像坐标通过几何模型映射获取目标影像上待匹配影像坐标,通过连接点匹配算法,对待匹配目标影像坐标进行精化获取高精度像方同名点;最后,以同名点作为高程控制进行区域网平差计算,对影像成像几何模型进一步处理,获取高精度补偿参数。通过湖北、青海两测区的试验,以激光测高数据辅助卫星影像几何模型精化精度可分别达到1.97 m、3.23 m,结果表明本文提出的方法可有效提高卫星立体数据测图精度。     

数字影像匹配质量的一种自动诊断方法

利用欲诊断的影像匹配结果（ＤＥＭ），由左、右片影像自动生成数字正射像片对和立体正射像片对，然后用影像匹配方法自动量测其高程和高程改正值，从而自动诊断并自行改正原来影像的匹配结果，同时提供ＤＥＭ、数字正射影像和立体正射像片对３种产品。     

激光测高数据辅助卫星成像几何模型精化处理

资源三号02星搭载了中国首个对地观测试验性激光测高载荷。借鉴目前较成熟的卫星影像区域网平差理论的基础上,结合近年来激光测高数据精度的大幅提升以及资源三号02星激光测高数据的特点,首次提出了激光测高数据辅助卫星立体影像进行成像几何模型精化处理的通用理论。首先,利用传统的区域网平差算法对所处理影像进行高精度连接点匹配处理,并对其进行无约束的自由网平差处理,获得高精度相对精度及不亚于原始成像几何模型的绝对精度;其次,根据激光测高数据3维坐标和精化后参考影像成像几何模型获取激光数据参考影像坐标;而后将参考影像坐标通过几何模型映射获取目标影像上待匹配影像坐标,通过连接点匹配算法,对待匹配目标影像坐标进行精化获取高精度像方同名点;最后,以同名点作为高程控制进行区域网平差计算,对影像成像几何模型进一步处理,获取高精度补偿参数。通过湖北、青海两测区的试验,以激光测高数据辅助卫星影像几何模型精化精度可分别达到1.97 m、3.23 m,结果表明本文提出的方法可有效提高卫星立体数据测图精度。     

以SRTM-DEM为控制的光学卫星遥感立体影像正射纠正

针对全球测图缺少统一的控制基准的问题,提出了利用SRTM-DEM作为控制基准,对光学卫星遥感影像进行正射纠正的方法。首先,对光学卫星影像构建的立体影像对进行自由网平差并制作DEM;然后,以SRTM-DEM作为控制,将DEM作为单元模型,进行独立模型法DEM区域网平差,获得单元模型的定向参数;最后,改正立体影像的成像几何模型参数,进行正射纠正。选取湖北咸宁和江西某地两个测区的资源三号数据进行试验,试验结果表明,资源三号正视全色影像的平面定向精度由12.93像素提高到6.85像素。     

基于几何规则的车载近景立体影像道路交通标线自动提取

道路交通标线信息是道路导航地图中必不可少的数据，对于制作精度更高、道路细节信息更加丰富清晰的高精度导航地图具有重要的作用。本文以车载近景立体影像中的道路交通标线信息自动提取为研究目标，针对道路交通标线快速、精确采集的应用需求，提出了基于几何规则的车载近景立体影像道路交通标线自动提取方法。该方法首先分析了道路交通标线的几何特征；其次，构建了基于几何特征的交通标线信息提取规则；最后，以标线种子点为基础，结合前述规则，实现了道路交通标线三维空间信息的自动采集。以南京师范大学的车载移动测量系统拍摄的实际近景立体影像为数据进行了试验，试验结果证明，本文方法相比传统人机交互采集方法，在交通标线特征点采集效率、标线几何相似度等方面有较大的优势，可为高精度导航地图的生产提供一种可借鉴的技术支撑。     

Studies on object reconstruction from space using three-line scanner imagery

The paper investigates the capability of object reconstruction from space for two specific projects. Both of them are based on the use of three-line scanner systems allowing for simultaneous digital image recording from three different angles. An efficient model for combined point determination is proposed, considering the digital image data as well as orbit information, GPS and INS observations. The resulting accuracy is estimated from project oriented simulations. Finally, the possibilities for DTM generation, orthophoto production and stereo compilation from three-line scanner imagery are discussed.     

无人机遥感真正射影像高精度制图

近年来无人机低空遥感技术不断发展,利用无人机影像生成的真正射影像（TDOM）在成图精度、制作流程方面仍有提高的空间。本文采用固定翼无人机和专业摄影相机采集影像,布设地面控制点,提出了利用运动恢复结构（SfM）和多视立体视觉（MVS）工作流来生成高精度数字表面模型（DSM）和数字正射影像（DOM）的方法;对遮蔽倾斜部分进行阴影检测、DSM修编和多视影像纹理补偿生成TDOM;最后用TDOM上随机分布的检查点进行精度检查,水平精度为3.3 cm,垂直精度为7.5 cm;消除了DOM中倾斜和阴影部分,使建筑物保持垂直视角,生成的满足1：500比例尺高精度并消除倾斜阴影的TDOM可用于农村宅基地确权、国土规划设计等领域。