数字摄影中的核线影像算法研究

针对数字摄影立体像对自动生成核线影像的问题,介绍了基于数字影像几何纠正的核线解析方法及实现过程。内容包括基于数字影像的几何纠正、双线性插值法进行核线重采样、算法的VC++实现等问题的研究。最后对生成的核线影像的精度进行了分析,证明了用这一方法生成核线影像的可行性。     

基于相对方位元素的核线影像生成方法

提出一种对已知相对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,对连续像对相对方位元素和独立像对方位元素建立核线影像的理论公式进行了推导,建立了核线影像和原始影像的坐标变换关系;为了提高核线影像建立的效率,在进行核线重采样时,提出分块读写影像的方法。实验表明,建立的核线影像上下视差在亚像素水平,核线影像坐标反算后与原始影像的坐标平均差只有0.000 3个像素,完全可以满足摄影测量立体观测的要求。     

影像匹配中核线影像的快速生成算法

深入分析了核线影像与原始倾斜影像之间的解析关系,提出一种核线影像生成的快速算法.     

基于有理多项式系数的线阵卫星近似核线影像的生成

分析了线阵卫星影像投影轨迹法计算局部范围近似核线影像的基本原理,提出利用分段直线拟合近似核线;基于RPC和物方经纬度的线阵卫星近似核线影像重采样方法,以便在密集影像匹配生成高精度数字高程模型(DEM)时缩小匹配搜索范围,并降低误匹配率。试验结果表明,利用投影轨迹法可以确定立体像对局部范围内的近似同名核线,且分段直线拟合方法精度更高;基于物方经纬度方法进行核线影像重采样后,非常有利于同名点的高可靠性匹配,且核线影像上的同名点坐标到原始影像坐标的反算精度优于0.04像素,验证了重采样方法的可行性。     

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∶3000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。     

一种采用基础矩阵描述的核线影像生成方法

设计了一种采用基础矩阵的立体像对核线影像制作方法,由基础矩阵来描述影像间的相对方位关系,避免了相对定向过程中复杂的迭代过程。通过稀疏匹配获取高精度的同名点,由基础矩阵确定每组同名点对应的同名核线,根据核线必相交于核点的原理,采用最小二乘法确定左右影像的核点坐标;然后根据核点坐标完成影像间核线的快速映射,沿核线方向采用双线性内插法进行核线重采样,完成核线影像制作。采用多组影像进行核线影像制作实验,对生成的核线影像进行同名特征点提取与匹配,结果表明采用该方法制作的核线影像上下视差较小,验证了方法的有效性。     

影像匹配中核线影像的快速生成算法

深入分析了核线影像与原始倾斜影像之间的解析关系,提出一种核线影像生成的快速算法。     

影像镶嵌重采样算法的选择

在佛山市1∶8000原始航片数字影像镶嵌图的生产过程中,发现镶嵌成果与原始影像相比,信息丢失严重。探讨了这种现象产生的原因,比较了各种重采样算法对镶嵌成果的影响,最后通过选择合适的重采样算法解决了此问题。     

平行摄影序列影像的核线影像生成方法

针对平行摄影方式较传统航空摄影方式获取的影像在核线排列及采集方面存在较大差异,导致平行摄影序列影像难以生成核线影像的问题,该文在研究平行摄影方式的摄影基线与影像核点位置间几何关系的基础上,推导了平行摄影序列影像核点位置的严密计算公式,并根据相邻平行摄影序列影像重叠区域最大化原则选取核线生成的起始点和终止点,以此确定核线影像的生成区域,最后采用灰度双线性内插法完成核线影像的采集。以勘探洞平行摄影序列影像作为实验对象,首先基于该文算法生成其核线影像,然后采用密集匹配算法建立左、右核线影像像素间对应关系,最后结合前方交会算法生成洞室的三维点云,进而验证了该文核线影像生成算法的正确性。     

火星快车HRSC线阵影像投影轨迹法近似核线重采样

火星快车高分辫率立体相机(high resolution stereo camera, HRSC)线阵推扫式影像具有分辫率高、全球覆盖性好等特点,对火星快车HRSL影像进行摄影测量处理可获取火星全球高分辫率地形数据,而影像匹配是自动获取地形数据的关键利用核线几何约束可以将影像匹配搜索范围由二维降至一维本文在构建火星快车HRSC线阵影像严格几何模型的基础上,提出了一种近似核线重采样方法首先,利用投影轨迹法分析 HRSC线阵影像核线的直线性与平行性;然后,将原始HRSC影像进行微分纠正生成水平影像,分析投影轨迹法得出的核线在水平影像上的几何关系并确定近似核线方向,再沿核线方向进行核线重排生成近似核线影像实验结果表明,本文算法生成的近似核线影像同名点上下视差优于1个像素,且在水平影像上进行近似核线重采样减少了由外方位元素变化引起的几何畸变,更有利于影像匹配。     

一种异源高分辨率卫星遥感影像近似核线生成算法

提出了一种实用的基于有理函数模型(RFM)的核线生成算法,研究并实现在该算法下异源高分辨率卫星遥感影像像对近似核线生成方法。该方法利用高分辨率卫星遥感影像正解模型迭代计算RFM反解模型,结合核线投影轨迹法,提取像对之间近似核线对。实验表明,本文算法具有可适性和通用性,为异源高分辨率卫星遥感影像数据的自动匹配处理提供了可靠保证。     

基于CUDA的核线影像并行生成技术

在现场直播式地理空间信息服务体系要求的背景下,提出一种快速的核线影像并行生成技术,该技术采用基于CUDA的GPU—CPU协同处理方法,并充分考虑到GPU的并行结构和硬件特点。基于NVIDIA Quadro Fx580显卡对1500像素×2300像素大小的灰度图像进行试验,试验结果表明,相对于串行方法本文方法获得了优于10倍的加速比。     

核线影像生成过程中的大图像分块问题

讨论了核线影像生成过程中的大图像分块处理问题 ,给出了按条分块的策略及其有关问题的解决方法。研究成果对其它应用中的大图像分块处理也具有一定的参考价值     

车载纵向摄影影像的核线影像生成与同名点匹配

根据车载纵向摄影影像核线排列的特点,利用相对定向确定立体像对的核线几何关系生成核线影像,并进行同名点匹配,取得了很好的效果。     

直接沿方向纠正核线影像快速算法

核线几何是数字摄影测量研究与实际生产中常用且有效的约束条件.目前还没有直接在中心投影影像上纠正核线影像的完整算法.推导了中心投影影像上任意两条相邻核线之间的夹角模型,在此基础上绐出一种直接在中心投影影像上纠正核线影像的算法,该算法的复杂度小于传统纠正算法的1/2,并且易于对任意多边形区域生成局部核线影像.通过将该算法用...     

直接沿方向纠正核线影像快速算法

核线几何是数字摄影测量研究与实际生产中常用且有效的约束条件。目前还没有直接在中心投影影像上纠正核线影像的完整算法。推导了中心投影影像上任意两条相邻核线之间的夹角模型,在此基础上给出一种直接在中心投影影像上纠正核线影像的算法,该算法的复杂度小于传统纠正算法的1/2,并且易于对任意多边形区域生成局部核线影像。通过将该算法用于多幅中心投影影像的核线影像生成,都得到正确的试验结果,说明推导的夹角模型正确,所提出的核线影像纠正算法可用并且在计算时间方面优于传统算法。     

基于嫦娥二号CCD数据的核线影像生成方法

对于缺少嫦娥二号激光数据问题,本文提出了基于RPC有理多项式系数(Rational Polynomial Coefficient)的嫦娥二号CCD影像的核线影像生成方法.它利用了嫦娥一号激光高度数据与嫦娥二号CCD影像控制点相结合的方法生成月面控制点,通过月面控制点建立正确的校正公式,获得分辨率较高的正射影像图,并在此基础上提取核线影像.     

像方和物方结合的线阵卫星核线影像生成方法

针对线阵卫星影像核线纠正问题,本文简要分析了现有方法的优劣势,并在此基础上提出一种将基于像方和物方相结合的核线纠正方法.其分为两步:首先在影像空间内对左影像进行分块并逐区域纠正,利用局部仿射拟合的方法实现左影像的核线纠正;然后利用物方投影基准面生成与左影像分辨率一致的右核线影像.试验结果表明,本文方法既能获取上下视差接...     

四元数的核线影像生成方法

针对现有核线影像生成方法计算量大、计算复杂等缺点,该文提出了一种基于四元数的核线影像生成算法,建立了四元数核线影像模型。推导了四元数共面条件方程线性化误差方程式,在此基础上依次利用两个四元数消除基线分量,实现了原始影像到核线影像的坐标变换;相比于传统欧拉角核线排列算法,四元数在实现姿态描述唯一性的同时避免了繁琐的三角函数计算。利用航空影像和无人机影像进行实验,建立的核线影像上下平均视差在0.4个像素以内,核线影像前方交会的平面和高程精度优于1m,结果表明四元数核线影像模型基本上消除了上下视差,能够满足摄影测量立体观测的要求。     

线阵推扫影像的核线模型研究

通过对线阵CCD推扫式影像和框幅式中心投影影像的核线理论的对比研究，建立了线阵CCD推扫式影像的核线理论，并探讨了它的基本特性，从而为核线在线阵CCD推扫式影像中的应用提供了理论基础。