线阵影像GC3多视匹配及其扩展模型研究

介绍了GC3线阵影像多视匹配模型,给出了该模型的匹配流程.分析了GC3模型在降低计算量方面的不足,给出了其扩展模型AMMGC.结果表明,GC3模型能够利用多张线阵影像信息,解决相似特征误匹配问题,提高匹配可靠性;AMMGC模型能够综合利用匹配、检查手段,在获取GC3模型等价匹配效果的同时,将匹配计算量平均降低至原先的68.97%.     

三线阵影像多视匹配AMMGC优化模型

数字摄影测量中单立体影像匹配可能获取"病态解",匹配可靠性低、成功率不高,限制后续产品生产。在ADS40物方多视匹配模型基础上,给出了像方多视匹配AMMGC模型,该模型综合利用多张影像信息,减小信息盲区,获取匹配点的"确定解"。AMMGC模型利用匹配检查策略检验匹配结果,通过自适应窗口变换策略选取最佳大小与形状的匹配窗口,进一步提高匹配精度与成功率。实验结果表明:该模型匹配成功率高,能够可靠匹配相似特征点和地表不连续特征点,具有较强的实用性。     

三线阵影像多视匹配AMMGC优化模型

数字摄影测量中单立体影像匹配可能获取"病态解",匹配可靠性低、成功率不高,限制后续产品生产.在ADS40物方多视匹配模型基础上,给出了像方多视匹配AMMGC模型,该模型综合利用多张影像信息,减小信息盲区,获取匹配点的"确定解".AMMGC模型利用匹配检查策略检验匹配结果,通过自适应窗口变换策略选取最佳大小与形状的匹配窗口,进一步提高匹配精度与成功率.实验结果表明:该模型匹配成功率高,能够可靠匹配相似特征点和地表不连续特征点,具有较强的实用性.     

物方多视影像密集匹配方法

针对多视影像由于遮挡导致的匹配不确定性问题,该文提出一种特征点和物方地面元相结合的多视影像密集匹配方法。该方法利用规则格网划分的空间平面作为基础,通过特征点匹配获取同名像点和高程赋值的格网平面,为后续匹配提供初始的DSM。在此基础上,利用铅垂线轨迹法对平面上规则分布的平面元进行匹配,加密特征点匹配结果。通过对某区域UCX影像的匹配实验表明,该文提出的算法能高效、准确地得到匹配结果,特别对较大影像计算快速,适用于实时处理。     

用于ADS40传感器的多视觉立体匹配算法模型

提出了一种新的用于航空三线阵数字影像匹配的算法模型。该模型能同时匹配任意数量(大于2)的影像,并且在匹配过程中间接地运用了核线约束条件。运用这一算法模型,可以融合不同立体像对的信息并得到最终的决策结果。同时,探讨了影像遮挡问题的解决方法,并以ADS40机载三线阵数字传感器所获取的数字影像为例,对所提出的算法模型进行了实验验证。最后提出需进一步研究解决的问题。     

用于ADS40传感器的多视觉立体匹配算法模型

提出了一种新的用于航空三线阵数字影像匹配的算法模型.该模型能同时匹配任意数量(大于2)的影像,并且在匹配过程中间接地运用了核线约束条件.运用这一算法模型,可以融合不同立体像对的信息并得到最终的决策结果.同时,探讨了影像遮挡问题的解决方法,并以ADS40机载三线阵数字传感器所获取的数字影像为例,对所提出的算法模型进行了实验验证.最后提出需进一步研究解决的问题.     

基于物方几何约束的多视匹配算法研究

影像匹配是航空影像数据自动空三处理的关键技术之一。为充分利用三线阵影像信息及纹理信息,文中针对ADS40影像采用一种利用像方和物方信息进行约束的多视匹配方法,此算法能同时处理3张及3张以上的影像,大大加快匹配效率,为自动空三提供有效的连接点及为提取DSM提供高精度密集匹配点。     

基于资源三号的DSM自动生成方法与质量控制

以资源三号卫星三线阵影像为数据源,基于无控制区域网平差、三线阵影像的核线影像重构、多基线匹配、密集匹配、基于几何约束的半全局优化匹配策略、用SRTM 30m DEM填补DSM空洞等关键技术,实现全国DSM的快速自动生产与质量控制,并进行了试验验证。     

线阵CCD卫星影像DSM自动生成技术

线阵CCD传感器成为了对地观测最有效的方式之一,本文研究了线阵CCD影像构成的立体像对密集匹配自动生成DSM的方法与关键技术,提出了基于核线影像的金字塔逐层匹配方法及基于相关系数的动态窗口变换的双向匹配方法来实现格网点的匹配。通过资源三号卫星影像等数据试验验证了上述理论与方法的适用性和正确性。     

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。     

一种综合利用像方和物方信息的多影像匹配方法(英文)

A novel method for multi-image matching by synthesizing image and object-space information is proposed. Firstly, four levels of image pyramids are generated according to the rule that the next pyramid level is generated from the previous level using the average gray values of the 3 by 3 pixels, and the first level of pyramid image is generated from the original image. The initial horizontal parallaxes between the reference image and each searching image are calculated at the highest level of the image pyramid. Secondly, corresponding image points are searched in each stereo image pair from the third level of image pyramid, and the matching results in all stereo pairs are integrated in the object space, by which the mismatched image points can be eliminated and more accurate spatial information can be obtained for the subsequent pyramid image matching. The matching method based on correlation coefficient with geometric constraints and global relaxation matching is introduced in the process of image matching. Finally, the feasibility of the method proposed in this paper is verified by the experiments using a set of digital frame aerial images with big overlap. Compared with the traditional image matching method with two images, the accuracy of the digital surface model (DSM) generated using the proposed method shows that the multi-image matching method can eliminate the mismatched points effectively and can improve the matching success rate significantly. Supported by the National Natural Science Foundation of China (Nos. 40771176, 40721001).     

Towards 3D map generation from digital aerial images

This paper describes the fusion of information extracted from multispectral digital aerial images for highly automatic 3D map generation. The proposed approach integrates spectral classification and 3D reconstruction techniques. The multispectral digital aerial images consist of a high resolution panchromatic channel as well as lower resolution RGB and near infrared (NIR) channels and form the basis for information extraction.Our land use classification is a 2-step approach that uses RGB and NIR images for an initial classification and the panchromatic images as well as a digital surface model (DSM) for a refined classification. The DSM is generated from the high resolution panchromatic images of a specific photo mission. Based on the aerial triangulation using area and feature-based points of interest the algorithms are able to generate a dense DSM by a dense image matching procedure. Afterwards a true ortho image for classification, panchromatic or color input images can be computed.In a last step specific layers for buildings and vegetation are generated and the classification is updated.     

高分辨率遥感影像DSM的改进半全局匹配生成方法

提出一种基于改进半全局匹配算法的高分辨率遥感影像数字表面模型（digital surface model,DSM）生成方法。首先利用影像间连接点几何约束关系对有理函数模型进行系统误差补偿,在补偿模型的基础上对影像进行分块,利用投影轨迹法逐块得到核线影像对;在密集匹配阶段,对影像建立金字塔后逐层进行半全局匹配,匹配过程中引入顾及影像纹理信息的视差图膨胀腐蚀算法约束每一层视差搜索范围,增加了视差图边缘处的有效像素数,同时减少了算法所需的内存开销和计算时间;在视差图后处理阶段,利用加权中值滤波算法保护了视差图的边缘信息;最后基于前方交会获取DSM。选取WorldView 3和资源三号立体影像进行试验,结果表明,本文方法获取的DSM精度在高程方向上接近于1.5倍GSD,并且较好地保持了地物的边缘特性,在计算效率和内存开销方面也具有较好的平衡。     

遥感图像数字表面模型建筑物点过滤方法研究

针对图像密集匹配生产的数字表面模型(DSM)进行点云滤波,算法对地形依赖大,参数设置复杂,精度不高,后续人工编辑修饰的工作量大、效率低的问题,该文设计了第一套针对DSM滤波、涵盖多种样本形式(栅格、矢量)的航空图像建筑物数据集。针对航空图像建筑物尺度较大等特点,将膨胀卷积加入U-Net构成Dilated U-Net,并综合运用其进行建筑物语义分割,利用分割结果在相应图像密集匹配得到的DSM上滤除建筑物点,然后采用投票插值策略得到过滤掉建筑物点的DSM。实验证明:利用该文网络DU-Net将DSM中非地面建筑物点滤除,Ⅰ类误差在5.8%以内,Ⅱ类误差在2.4%以内,其可以在30 s内完成超过9000万个建筑点与非建筑物点位置的预测,效率高、成本低。DU-Net网络建筑物语义分割过程不受地形、高差的限制,对于其他非地面点的滤波具有一定的借鉴意义。     

多基线机载合成孔径雷达影像匹配的SANCC法

为了有效利用合成孔径雷达(synthetic aperture radar,SAR)多基线影像的几何信息和辐射信息,提高匹配精度,提出了一种适用于多基线SAR幅度影像的自适应归一化互相关系数和(sum of adaptive normalized cross-correlation,SANCC)影像匹配方法。该方法首先利用SAR成像参数、平台参数和物方高程范围构建匹配方向线;然后引入Gestalt原理的接近性和相似性原则对窗口内的像素加权,计算获得沿匹配方向线的SANCC值;最后采用winner-take-all(WTA)优化策略获取多基线影像的匹配结果和物方三维信息。利用国产机载SAR系统获取的多基线影像进行匹配试验,结果表明与常规的相关匹配方法相比,该方法可以获得更为密集、精确的匹配点,有效减少了由重复纹理造成的误匹配,并能较好地解决由纹理匮乏导致的匹配难题。     

多匹配基元集成的多视影像密集匹配方法

针对多视影像密集匹配中的遮挡问题,本文提出一种像方特征点和物方平面元集成的多视影像密集匹配方法。该方法利用规则格网划分的空间平面作为基础,对两种不同形式的匹配基元进行集成。首先通过多视影像上特征点投影范围和平面元位置相互制约,实现特征点和平面元的同时匹配,为后续匹配提供初始可靠的DSM;然后在此基础上,结合铅垂线轨迹法和基于高度遮挡检测方法对平面上规则分布的平面元进行匹配,加密初始匹配结果。最后通过对某地区四张UCX数字航空影像的匹配试验,验证了本文方法的有效性。     

Effects of jpeg 2000 compression on automated dsm extraction: evidence from aerial photographs

This paper evaluates the effects of JPEG 2000 compression on automated digital surface model (DSM) extraction, using the area-based matching technique. Two stereopairs of aerial photographs, which have different photo scale, pixel size, and topographic type, are used as the images for the experiments. In the experiments, the DSM generated from the uncompressed image is set as the reference, and the elevation accuracy is computed for a range of compression ratios (2:1 to 100:1). The results show that the employed indices of image quality based on the JPEG 2000 compression are clearly superior to the commonly used JPEG compression technique—especially for high compression ratios. However, the elevation accuracy varies with the compression ratios. Also, JPEG 2000 compression does not have a significant influence on the percentage of the successful matching rate. In addition, a near linear fall-off is observed in extracted DSM accuracy with increasing compression ratios.     

DATA PROCESSING TECHNOLOGY OF AIRBORNE 3D IMAGE

1　ＩｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎＲｅｍｏｔｅｓｅｎｓｉｎｇｈａｓｂｅｅｎａｐｐｌｉｅｄｉｎｍａｎｙｆｉｅｌｄｓｉｎｔｈｅｐａｓｔｄｅｃａｄｅｓ ,ｂｕｔｔｈｅｍｏｄｅｔｏａｃｑｕｉｒｅａｎｄｐｒｏ ｃｅｓｓｔｈｅｒｅｍｏｔｅｓｅｎｓｉｎｇｄａｔａｄｏｅｓｎｏｔｃｈａｎｇｅｒａｄｉ ｃａｌｌｙ .Ｔｈｅｒｅｍｏｔｅｓｅｎｓｉｎｇｉｍａｇｅｍｕｓｔｂｅｇｅｏ＿ｒｅｆｅｒ ｅｎｃｅｄｔｈｒｏｕｇｈｏｎｇｒｏｕｎｄｃｏｎｔｒｏｌｐｏｉｎｔｓ (ＧＣＰｓ) ,ａｎｄｓｔｅｒｅｏｍａｔｃｈｉｎｇｍｕｓｔｂｅａｐｐｌｉｅｄｉ…