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。     

关于城市航空摄影的现状及其质量控制中的若干问题

结合实践论述了当前我国城市航空摄影的现状及开展的项目，介绍了适宜城市航空摄影的飞机基本性能，航摄仪类型及技术参数等。并就航空摄影季节的选择，航摄仪焦距，航高及其保持，影像位移，地面标志的布设，质量的评定等方面的质量控制问题作了详细的论证。并指出，随着采用航空摄影测量手段对GIS快速、高效的采集与更新，航空摄影遥感技术将得到更广泛的应用。     

超分辨率学习算法在海岸地形航空摄影测量中的应用

针对海岸地形航空摄影遥感影像分辨率低导致测量测量低问题,研究超分辨率学习算法在海岸地形航空摄影测量中的应用。基于无人机海岸地形航测遥感影像数据,利用超分辨率学习算法对影像数据进行重建获得高分辨率海岸地形遥感影像;通过最大类间方差法对遥感影像进行分类,并采用反距离加权值法进行匹配,获得海岸地形地理信息。实验结果表明：相比传统方法,本文方法可以获取较高的分辨率遥感影像以及海岸地形航空摄影测量精度,遥感影像峰值信噪比(PSNR)指标平均值在19 dB以上,平面误差与高程误差均小于等于±1.50。     

轻小型无人机航摄技术现状及发展趋势

轻小型无人机因其获取影像机动灵活、影像分辨率高、成本低等优势, 成为传统航空摄影测量手段的有效补充, 已在测绘地理信息、防灾减灾、反恐维稳、农业估产、水利电力工程建设、铁路、公路带状选线工程, 以及西部1:5万地形图空白区测图工程、远离大陆的岛礁测绘等诸多领域发挥了积极作用。本文针对当前民用轻小型无人机航摄系统开展航空摄影和影像摄影测量处理的情况, 从航空摄影航线设计、搭载传感器情况、航摄质量快速检查、像控测量工作及影像摄影测量处理等方面阐述了现阶段民用轻小型无人机航空摄影及影像摄影测量处理的现状, 分析了现阶段轻小型无人机航摄技术存在的问题, 对下一阶段轻小型无人机航摄技术的发展提出了建议。     

彩色遥感影像色彩保持直接线性增强方法

将适用于全色遥感影像的线性增强技术直接应用到海岛礁彩色遥感影像增强处理中,实现了一种高速地具有色彩保持特性的海岛礁彩色遥感影像增强方法。将其与传统直方图方法、基于直方图的色调不变增强方法进行了对比实验,实验结果表明该方法不但有效改善了海岛礁彩色遥感影像视觉质量,还保持了海岛礁彩色遥感影像的色彩信息。此方法处理的海岛礁彩色遥感影像具有视觉效果好、色彩鲜明等特点,更有利于其后续处理。     

基于遗传优化的海岛礁彩色影像增强方法

针对海岛礁彩色遥感影像内容单一、色彩不鲜明、反差低的问题,将模糊增强技术与遗传优化策略应用到海岛礁遥感影像增强处理中,提出了一种无人工干预、无先验知识依赖、具有理论最佳色彩的海岛礁遥感影像增强方法。实验结果表明,该方法不但提高了海岛礁彩色遥感影像的视觉效果与质量测度,还保持了影像的色彩信息。     

基于图像匹配的无人机飞行质量评估方法

我国对低空高分辨率遥感数据的客观需求促成了无人机遥感的发展,无人机飞行质量的评估是航空摄影测量的重要步骤之一。本文通过利用GPU加速SIFT算法进行无人机影像匹配,使用RANSAC剔除粗匹配点,根据匹配参数计算影像旋转角、轨迹重叠度、航向重叠度、旁向重叠度、航带弯曲度,对无人机飞行质量进行评估,并建立了一套完整的无人机飞行质量评估系统。     

五镜头倾斜状态下航空摄影测量的应对策略

在五镜头倾斜状态下,航空摄影地物高度测量容易出现测量精度不足,不能达到标准要求,为此提出五镜头倾斜状态下航空摄影地物高度测量方法。确定五镜头的倾斜状态,对影像重叠度进行优化,得到摄影中心空间位置,建立地物高度测量空间坐标系,规划比例尺与定位精度,最后以坐标系为标准,利用比例尺及定位精度完成对地物高度测量。实验结果表明,在五镜头倾斜状态下使用提出的航空摄影地物高度测量方法,与常规的测量方法相比测量精度提高了53.1%,测量精度达到标准要求,适合于五镜头倾斜状态下航空摄影地物高度测量。     

基于共线原理的全景影像真彩色点云生成算法

常规激光点云数据通过将激光点云与彩色影像进行融合,将影像所富含的色彩信息赋给相应的激光点云、可形成一种"纹理丰富、颜色直观、位置准确"的真彩色点云成果,不同类型相机拍摄得到的影像对激光点云赋彩色的原理和过程均不相同。文中基于移动测量系统及360°全景影像的测绘高新技术,研究全景相机拍摄的影像与激光点云的匹配、融合,提出一种基于共线原理的由全景影像给激光点云赋彩色的算法。算法充分利用全景影像360°可视以及激光点云位置精确的特点,经实验验证算法推导正确,生成的真彩色点云色彩纹理细致,空间位置准确。     

A3航空摄影测量系统及其工程试验与分析

介绍了A3航空摄影测量系统的构成、成像方式及原理,并将其与常规航空摄影测量系统进行多方面比较分析。具体的工程实验表明,A3在航空影像获取、数据处理,生产高质量、高精度的数据产品等方面具有显著的优势,对后续的工程应用与研究具有一定的借鉴意义。     

数字航空摄影测量在拆迁评估中的应用

利用数字航空摄影测量进行房屋拆迁补偿评估基础数据的生产。针对不同城中村的特点和实际情况,制定了相应的房屋建筑面积分析方案,创新了城中村改造拆迁补偿评估方法,拓展了航空摄影测量的应用范围。     

DPGridAds ——ADS40数据的国产解决方案

一、系统产生背景 随着CCD传感器技术的发展,数字航空摄影已呈现明显的优势,它完全摆脱了传统机械相机的负片处理、晒片、叠拼、补飞、扫片等复杂耗时、情况多变的前期处理过程,高精度、多光谱、色彩还原佳、无控,全数字存储,这些种种的优势都让数码航空影像成为业界的新宠。     

中画幅量测相机与高精度POS系统的集成与应用

介绍了中画幅量测相机与高精度POS集成的航空摄影测量系统及其工作原理,该摄影测量系统能捕获高分辨率、高清晰原始影像,同时采集相机曝光瞬间的高精度位置姿态数据,系统结构紧凑,具备单架次130 km2以上5 cm分辨率影像数据的获取能力,兼具高空摄影的成像精度和低空摄影的灵活性,可作为现阶段航空摄影领域的重要补充。     

IMU/GPS辅助ADS80数字航空摄影测量系统的技术研究

详细介绍了IMU/GPS辅助ADS80数字航空摄影测量系统的基本参数和影像数据结构,对ADS80数据的空三加密精度、坐标系转换等生产中需要注意的问题进行了研究探讨,总结出ADS80数字航空摄影测量系统的多项技术特点。     

当代航空摄影测量加密的几种方法

介绍了现行航空摄影测量加密的三种作业模式及其最基本的数学模型,利用自行研制的高精度航空摄影测量加密系统WuCAPS对带有POS数据的1∶2500~1∶60000各种摄影比例尺的覆盖多种地形的航摄影像实施加密,分析并比较了各种加密方法的加密精度。结果表明,三种加密方法均能满足我国现行航空摄影测量规范对航测生产的精度要求。并对如何选用合适的航空摄影测量加密方法对国家基础测绘、4D产品生产和基础地理信息的快速更新提出了建议。     

DMC航摄影像空三加密的实验研究

航空摄影测量一直是我国大比例尺基础地理信息数据获取的手段。一般地,从航空摄影到基础地理信息数据产品的获取包括航空摄影、地面控制、空三加密、内业测图等几个阶段。传统航空摄影测量需要进行大量的地面像控测量工作,并通过空三加密获得内业测图所需的外方位元素数据。随着DMC等数字航摄仪开始应用到航测生产领域当中,DMC影像数据在全数字摄影测量中发挥了越来越重要的作用。本文利用DMC数码航空影像,通过实验对DMC数字航摄资料的外业像控的布点方案、基线数量、点位位置采取不同方案进行内业加密问题进行研究、分析和总结,探讨DMC在全数字摄影测量中的应用前景。     

数字航空摄影测量数据处理关键技术探讨

随着计算机技术、测绘技术与信息技术的快速发展,航空摄影测量技术也取得了前所未有的进步,数字航空摄影测量技术已经成为现代航空摄影测量的主要方式。因此,对数字航空摄影测量进行研究,具有十分重要的现实意义。本文首先介绍了数字航空摄影测量的发展与应用领域,然后分析了数字航空摄影测量数据处理关键技术及其技术难点,最后对本课题的研究进行了总结。     

基于航空影像的1:2000彩色数字正射影像图(DOM)生产

结合利用航空摄影影像制作1:2 000比例尺彩色数字正射影像图(DOM)的作业流程,阐述了彩色数字正射影像图(DOM)的生产过程和工艺方法。经检测比较,成果符合成图的精度要求,结论认为这项生产作业能够应用于测绘生产。     

无人机航空摄影测量在小型农田水利设计地形图测绘中的应用

相对于传统野外数字化地形测量,低空航空摄影测量周期短、成本低,能够快速获得大比例尺线划地形图和高分辨率的影像成果,为小型农田水利项目设计提供更好依据。以江西某县小型农田水利设计地形图测绘项目为例,应用小型无人机获取高分辨率影像,在进行外业控制测量基础上进行空三加密与计算,并利用立体测图软件测绘出满足规范精度要求的大比例尺线划地形图和数字正摄影像地图,证明了低空航空摄影测量在小型农田水利项目设计阶段的应用特点及优势。     

卫星遥感在地理国情普查中的应用

第一次全国地理国情普查工作的主要基础影像是航空摄影遥感影像,但是卫星遥感影像在本次地理国情普查中也发挥了重要作用。高分辨率卫星遥感影像可以作为无法获得航空摄影遥感影像地区的基础影像补充,并将成为地理国情普查时点核查数据更新和修正的主要数据源影像。中分辨率卫星遥感影像可以用于时点核查时快速发现变化地类,并用于评估地理国情普查数据的准确度。卫星遥感将是未来实现持续地理国情监测的主要手段。