基于WorldView-3卫星带状影像生产地形级地理场景数据

实景三维中国建设要求地方层面生产2 m格网DSM、DEM及优于0.5 m分辨率DOM的地形级地理场景数据。对WorldView-3卫星带状影像数据,采用传统的灰度匹配、特征匹配、变换域法匹配的方法,无法获得足够满足要求的连接点。本文采用基于频率相位匹配辅助的概率松弛控制点匹配方法进行连接点匹配,获得的满足精度要求的连接点数量多且分布均匀,后续生产的DSM、DEM及DOM地形级地理场景数据精度满足要求,为实景三维西藏察隅试点建设顺利开展提供了技术支撑。     

高分航空光学遥感影像的山体阴影去除方法

阴影是山区高分航空影像严重的干扰因素,去除山体阴影有助于提高实景三维建设、林业调查、变化检测等应用的准确性和有效性。本文构建了高分航空遥感影像的山体阴影指数(MSI),并提出了基于色彩迁移和色彩均衡的阴影去除方法。采用覆盖山区的0.2 m航空影像进行试验,结果表明,MSI和阈值分割法可以有效地检测航空影像的山体阴影,而结合对象化色彩迁移和基于邻域的非线性色彩均衡的阴影去除法既能有效地消除山体阴影,又能使阴影区域恢复纹理细节,色彩更贴合于非阴影区域,达到影像整体色彩更加均衡的效果。分析阴影去除前后的统计指标发现,随着阴影的去除,各波段平均值和标准差都明显增加,说明阴影区域的亮度有提高且色彩层次更加丰富。     

基于PCI GXL与INPHO软件在GF-7影像生产中的应用

以高分七号卫星遥感影像为研究对象,分别使用PCI GXL软件和INPHO软件通过采集控制点、匹配连接点、模型修正等步骤进行数字表面模型生产实验,结果表明PCI GXL和INPHO软件在制作生产数字表面模型方面各有其优点,且自动匹配DSM产品精度都达到了平地1:10000数字表面模型精度的要求.INPHO软件可以在立体环境下进行控制点采集,精度更高,但处理速度较PCI GXL慢;PCI GXL在满足精度的前提下,处理速度较快、人工干预度低,工作效率更高,可实现大批量数据处理.     

城市级无人机影像匀色算法

无人机在获取影像时,受到天气、光照条件、相机传感器、主观人为等多种因素的影响,导致获取的影像内部或影像之间存在不同程度的亮度与色调分布不均匀,因此需要对无人机影像进行匀光匀色处理。本文提出了灰度值均值算法、基于相机响应函数的灰度值误差参数算法两种匀光匀色算法,并将其应用于镇江市实景三维数据建设无人机影像处理。试验结果表明,两种算法均能较好地去除色差,使色调过渡更缓和,可改善后期的实景三维整体效果,对城市级实景三维建设相关项目具有较好的借鉴作用。     

基于INPHO系列软件的数字正射影像图的制作

INPHO是德国专业的数字摄影测量系统软件，包含空三加密、数字地面模型匹配、及数字正射影像纠正、影像拼接等日列软件。本文以数字航空影像（DMC影像）为例，阐述利用INPHO制作正射影像图的方法，进一步指出制作过程中的一些注意事项。     

消费型无人机倾斜摄影测量三维重建精度验证

以西宁市某区域的城镇数据为例,首先采用飞马D200无人机搭载的SONY ILCE-6000相机采集影像数据,利用infor软件的MATCH-AT模块与Context Capture 结合构建实景三维模型．然后,通过多视倾斜影像数据的两次平差方法实现大区域多视倾斜影像数据的整体平差;结合多视倾斜影像的密集匹配、纹理自动映射算法,构建高精度的实景三维模型．最后,通过实验对空三精度、三维模型精度进行统计,基本满足1∶500大比例尺测图要求,为高精度三维模型的构建提供一种思路.      

改进半全局匹配的高分卫星影像DSM提取方法

传统半全局匹配算法在提取高分卫星立体像对DSM时,匹配结果受正则化参数的影响较大,且在阴影、低纹理、重复纹理和视差跳变等难以匹配区域存在较多的视差空洞。针对上述问题,该文提出了一种改进半全局匹配的高分卫星影像DSM提取方法:在代价聚合过程中根据当前层金字塔影像的视差搜索范围和代价矩阵自动确定正则化参数以增强匹配结果的稳定性,同时构建金字塔聚合以提高匹配点的数量;在此基础上,利用基于快速双边算子的优化策略优化视差图以填充视差空洞。结果表明:本文方法生成的DSM在建筑物边缘更为精细,同时能够较好地恢复难以匹配区域的高程值,且具有更高的精度水平。     

多源光学卫星影像匹配及精准几何信息提取

针对国产光学卫星影像的特点,该文介绍一种适用于超大规模立体/单景覆盖的多源高分辨率卫星影像的全自动连接点、参考控制点匹配及精准几何信息(DSM/DEM)提取方法。该方法引入精度已知/精度可验证的参考地理数据作为几何约束,采用由粗到精的多层金字塔逐级影像匹配策略进行影像连接点和参考控制点的自动提取,并实现超大规模影像整体联合区域网平差处理,精化定向参数;结合半全局匹配算法(SGM)与基于物方几何约束的多影像相关匹配算法(GC3)完成多角度多视影像匹配及密集点云的自动提取,并利用已有DEM对密集匹配的DSM中的云遮挡区域和大面积水域进行修补,完成精准几何信息提取并自动生成高精度DSM/DEM/DOM影像产品。最后,利用多组典型实验区的国产高分辨率光学卫星影像数据验证了本文方法的适用性、可靠性和精度,结果满足卫星影像几何定位精度及DSM/DEM/DOM生产要求。     

城市DSM的快速获取及其三维显示的研究

城市数字表面模型（DSM）作为城市的重要信息有着十分广泛的应用，机载三维成像可以快速获取DSM数据，而无需地面控制点。该文介绍了利用三维成像仪快速获取城市DSM图像的数据处理技术，阐述了基于城市DSM影像显示城市三维模型的原理，着重分析了显示城市DSM图像奇异表的方法和侧面处理思想。最后通过珠海、澳门地区飞行数据的处理和三维鸟瞰显示，说明了方法的可行性。     

无人机影像构建三维地形研究

高分辨率无人机影像相对于卫星影像能提供更多的形状、纹理以及地表信息,在地形的三维重建方面有着独特的优势。中国西部很多区域位于高原地带,地形多以中、高山地为主,采用常规测图方法获取地形图难度较大。文中提出一种通过自动匹配生成离散点来构建TIN及优化的方法,辅以少量人机交互修改,最终生成DEM,完成三维建模。研究结果表明方法在平坦地区能够满足1∶1 000三维地形构建的要求,工作效率提高两倍;在山地区域满足1∶2 000三维地形构建要求,工作效率提高4倍。     

基于可量测实景影像库(DMI)及4D产品的三维数字高速公路展示系统——以福州市机场高速为例

随着可量测实景影像技术(DMI)及三维地理信息技术的不断成熟,结合实景影像的三维地理信息系统成为可能。以福州市机场高速三维项目为例,探讨基于DMI可量测实景影像库及4D产品的三维数字高速公路展示系统的关键技术。     

基于INPHO在建库影像匀光匀色中的应用

在测绘生产的影像处理中,我们都会遇到影像存在有颜色、明暗、反差等过渡不均的问题,如何对影像进行快速的数字匀光、匀色处理,以达到改善影像质量、提高生产效率的目的,一直是大家研究探索的方向之一。通过建库项目的生产经验,介绍了利用INPHO软件对基础地理信息数据库建设项目中的影像进行匀光匀色处理的方法,并简要介绍了运用INPHO软件处理其它影像的技术手段。     

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。     

旋翼无人机倾斜摄影测量技术在三维实景建模中的应用

使用倾斜摄影测量技术构建三维实景模型是近年来测绘领域的研究热点之一,与传统的垂直摄影测量技术相比,在三维实景建模中具有建模效率高、自动化程度高和模型逼真的优势,尤其是在“数字城市”“智慧城市”建设中具有举足轻重的地位。本文以某区域三维实景建模项目为研究对象,使用旋翼无人机搭载南方测绘倾斜数字航空摄影相机采集研究区倾斜影像数据,进行三维实景建模,最终获得平面X精度为4.03 cm、Y精度为3.86 cm、高程Z精度为3.91 cm的三维实景模型,建模精度完全满足项目建设需求。     

基于贴近摄影测量技术的实景精细建模

近年来,随着倾斜摄影技术以及建模软件的不断成熟,实景三维建模技术取得了迅速的发展与广泛应用.但受到航摄死角、地物遮挡以及影像错误匹配等影响,通过倾斜摄影技术构建的实景模型存在局部几何结构粗糙、空洞等现象.本文主要研究基于航空摄影测量和贴近摄影测量技术采集影像,并利用实景三维建模技术将无人机影像处理得到的点云与贴近地面采集的地面影像处理后得到的点云融合进行精细化实景建模.并以山西省大同市煤炭地质公园试验数据为例,融合无人机倾斜影像数据与贴近地面影像数据,使用Context Cap-ture(原名Smart 3D)处理软件进行点云融合局部精细建模,使模型精细化程度大大提高,能够真实反映地形地貌.     

一种高分辨率遥感影像阴影去除方法

基于阴影属性提出了一种全自动彩色影像阴影去除算法.首先将影像变换到HSI空间,依据阴影区域亮度值低和饱和度高的特性,结合小区域去除和数学形态学处理,得到精确的阴影区域.然后,分别对I、H、S分量图上各个独立阴影区域与其邻近的非阴影区域进行匹配补偿,再反变换回RGB空间,完成阴影去除操作.实验结果表明,该方法能在不改变非阴影区域信息的情况下,有效地去除阴影的影响.     

参考地理数据的大比例尺影像无控定位

针对传统摄影测量影像定位通过人工方式获取控制点导致的效率低、费用高等问题,本文提出了一种参考地理数据的大比例尺影像无控定位方法。首先利用经典SIFT算法从参考地理数据（DEM和DOM）提取带有控制信息的特征点;然后将通过POS获取的DSM配准到DEM地理坐标上,并利用形态学滤波对DSM进行处理,以提取并剔除建筑物、树木等高程剧烈变化区域的匹配点,降低校正误差;最后进行影像校正和定位。试验结果表明,本文方法能够满足大比例尺航空影像生产定位精度要求,具有高效生产、节约资源等优势。     

基于多视角倾斜影像的DSM自动提取技术

基于多视倾斜影像的建模技术定位精度高,节省人力和物力,适用于大规模的城市三维建模。针对倾斜影像存在严重的几何畸变和辐射畸变,遮挡比较严重,自动提取DSM(数字表面模型)难度较大的问题,本文对影像连接点提取、光束法平差、影像密集匹配等技术进行研究,在分析倾斜影像特点的基础上提出了自动匹配生成DSM(数字表面模型)的新思路。     

基于无人机倾斜摄影和激光扫描的离岸海岛高精度实景三维重建

本文面向离岸海岛实景三维需求与技术挑战,以珠海市庙湾岛为观测对象,采用无人机倾斜摄影与激光扫描的方式进行离岸海岛的实景三维数据获取。详细介绍了无人机任务规划、地面控制与实景三维数据处理工作,以及基于无参数布料模拟滤波的DEM生成,最终通过检查点验证了数据的绝对精度。结果表明,获取的正射、倾斜影像总中误差分别为14.72、6.60 cm;点云、DSM、DEM高程中误差分别为3.10、6.20、7.11 cm,满足离岸海岛实景三维展示与调查管理的需求。     

无人机影像DSM自动生成随机传播COLVLL算法EI北大核心CSCD

针对现有密集匹配方法在弱纹理及高差较大区域表现不佳,以及密集匹配融合生成DSM时导致信息丢失等问题,本文提出基于随机传播COLVLL的DSM生成方法。在对空三加密后的影像进行有效像对筛选的基础上,利用随机传播机制对DSM像素区域进行扫描迭代,结合VLL算法对随机生成的高程值进行迭代更新得到DSM。以弱纹理、大高差区域无人机影像为试验数据与现有生成DSM商业软件进行试验对比,并以ISPRS WGII/4提供的Vaihingen数据集为参考对本文方法生成DSM及真正射影像数据进行试验分析,结果均证明了本文方法的有效性和适用性。