本發(fā)明涉及數(shù)字航空攝影測量
技術(shù)領(lǐng)域：
，具體而言，涉及一種傾斜影像立體測圖方法。
背景技術(shù)：
：數(shù)字線劃圖(DLG)是攝影測量主要產(chǎn)品，影像立體測圖是數(shù)字線劃圖產(chǎn)品生產(chǎn)的必要工藝流程和技術(shù)方法。傳統(tǒng)1：500、1：1000、1：2000數(shù)字線劃圖主要采用先內(nèi)業(yè)后外業(yè)的作業(yè)模式生產(chǎn)，即先立體測圖，然后結(jié)合立體測圖成果進行調(diào)繪，最后進行數(shù)據(jù)編輯。必要時，在數(shù)據(jù)編輯后可進行補調(diào)。立體測圖、調(diào)繪和數(shù)據(jù)編輯也可以相互交叉進行。生產(chǎn)中，外業(yè)調(diào)繪內(nèi)容包括水系、居民地及設(shè)施、交通等9大項內(nèi)容。其中占外業(yè)調(diào)繪主要工作的內(nèi)容為房屋屋檐改正、遮擋區(qū)域的外業(yè)量測等幾何信息的采集和房屋層數(shù)、地理名稱、植被類型等屬性信息的采集。外業(yè)調(diào)繪需要工作人員跑到實地開展工作，工作辛苦，并且大量的外業(yè)調(diào)繪工作量由于受到氣候、區(qū)域等地理環(huán)境的影響工期不可控，影響成圖周期?，F(xiàn)有技術(shù)基于傳統(tǒng)航空攝影手段獲取的垂直影像開展立體測圖工作，由于影像拍攝視角為由上至下近垂直拍攝，無法看到建筑物等地物的側(cè)面信息，測圖過程中只能量測所有地物的頂面信息，構(gòu)建幾何結(jié)構(gòu)，不能量測屋檐寬度，遮擋區(qū)域(或陰影區(qū)域)等幾何信息，并且道路河流名稱等所有的屬性信息均需通過外業(yè)調(diào)繪的方式獲取。技術(shù)實現(xiàn)要素：有鑒于此，本發(fā)明實施例的目的在于提供一種傾斜影像立體測圖方法，實現(xiàn)外業(yè)調(diào)繪部分工作量的內(nèi)業(yè)化，減少外業(yè)工作量，提高生產(chǎn)效率。第一方面，本發(fā)明實施例提供了一種傾斜影像立體測圖方法，其中，所述方法包括：創(chuàng)建測圖工程；根據(jù)所述測圖工程構(gòu)建模型關(guān)系；對第一垂直影像進行立體采集；判斷是否需要調(diào)取傾斜影像信息，其中，所述傾斜影像信息為幾何信息和屬性信息；如果需要調(diào)取，則判斷需要調(diào)取所述幾何信息還是所述屬性信息；如果需要調(diào)取所述幾何信息，則調(diào)取量測點傾斜立體像對；如果需要調(diào)取所述屬性信息，則調(diào)取量測點傾斜影像；如果不需要調(diào)取，則對第二垂直影像進行立體采集。結(jié)合第一方面，本發(fā)明實施例提供了第一方面的第一種可能的實施方式，其中，所述調(diào)取量測點傾斜立體像對包括：計算所述傾斜影像信息的實際地面覆蓋范圍；結(jié)合航帶信息，對所述傾斜影像信息進行分塊管理；定點調(diào)取所述傾斜影像信息。結(jié)合第一方面的第一種可能的實施方式，本發(fā)明實施例提供了第一方面的第二種可能的實施方式，其中，所述傾斜影像信息為矩形，所述實際地面覆蓋范圍通過所述矩形四角點向地面投影進行計算；根據(jù)下式計算所述實際地面覆蓋范圍：XYZ=k·a1a2a3b1b2b3c1c2c3·xy-f+XsYsZs]]>其中，[XcXcXc]-1為曝光點坐標，為影像旋轉(zhuǎn)角度構(gòu)成的旋轉(zhuǎn)矩陣，k為比例系數(shù)，[xy-f]為影像四角點的像點坐標，[XYZ]-1為影像四角點投影到地面的地面坐標。結(jié)合第一方面的第一種可能的實施方式，本發(fā)明實施例提供了第一方面的第三種可能的實施方式，其中，所述調(diào)取量測點傾斜立體像對還包括：識別調(diào)取點位地面三維坐標，與所述實際地面覆蓋范圍進行對比，獲得以所述調(diào)取點為中心的區(qū)域范圍內(nèi)的全部傾斜影像信息；將所述全部傾斜影像信息中相鄰的述傾斜影像信息進行重疊統(tǒng)計，保存滿足重疊度閾值的所述傾斜立體像對。結(jié)合第一方面，本發(fā)明實施例提供了第一方面的第四種可能的實施方式，其中，所述調(diào)取量測點傾斜立體像對還包括：對保存的所述傾斜立體像對采用齊次坐標對轉(zhuǎn)換坐標進行描述；采用投影矩陣對原始影像與所述核線影像間的投影變換。結(jié)合第一方面的第四種可能的實施方式，本發(fā)明實施例提供了第一方面的第五種可能的實施方式，其中，所述投影矩陣包括：根據(jù)下式計算所述投影矩陣：P＝K[R|t]其中，P為所述投影矩陣，K為相機矩陣，R為旋轉(zhuǎn)矩陣，t為旋轉(zhuǎn)后的平移量。結(jié)合第一方面，本發(fā)明實施例提供了第一方面的第六種可能的實施方式，其中，所述調(diào)取量測點傾斜立體像對還包括：采用頻閃法與紅青互補色搭建立體環(huán)境；調(diào)取區(qū)域范圍的傾斜立體模型；在所述傾斜立體模型上采集所述幾何信息。結(jié)合第一方面，本發(fā)明實施例提供了第一方面的第七種可能的實施方式，其中，所述調(diào)取量測點傾斜影像包括：打開所述傾斜影像信息并讀取地物的所述屬性信息；對所述屬性信息進行編輯。結(jié)合第一方面的第三種可能的實施方式，本發(fā)明實施例提供了第一方面的第八種可能的實施方式，其中，所述重疊度閾值為40％。結(jié)合第一方面，本發(fā)明實施例提供了第一方面的第九種可能的實施方式，其中，所述方法還包括：輸出數(shù)字線劃圖。本發(fā)明提供了一種傾斜影像立體測圖方法包括：創(chuàng)建測圖工程；根據(jù)測圖工程構(gòu)建模型關(guān)系；對第一垂直影像進行立體采集；判斷是否需要調(diào)取傾斜影像信息，其中，傾斜影像信息為幾何信息和屬性信息；如果需要調(diào)取，則判斷需要調(diào)取幾何信息還是屬性信息；如果需要調(diào)取幾何信息，則調(diào)取量測點傾斜立體像對；如果需要調(diào)取屬性信息，則調(diào)取量測點傾斜影像；如果不需要調(diào)取，則對第二垂直影像進行立體采集。本發(fā)明實現(xiàn)數(shù)字線劃圖制作過程中外業(yè)調(diào)繪部分工作量的內(nèi)業(yè)化，減少外業(yè)工作量，提高生產(chǎn)效率。附圖說明為了更清楚地說明本發(fā)明實施例的技術(shù)方案，下面將對實施例中所需要使用的附圖作簡單地介紹，應(yīng)當(dāng)理解，以下附圖僅示出了本發(fā)明的某些實施例，因此不應(yīng)被看作是對范圍的限定，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他相關(guān)的附圖。圖1示出了本發(fā)明實施例所提供的一種傾斜影像立體測圖方法流程圖；圖2示出了本發(fā)明實施例所提供的一種傾斜影像立體測圖方法中步驟S161的流程圖。具體實施方式為使本發(fā)明實施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例。通常在此處附圖中描述和示出的本發(fā)明實施例的組件可以以各種不同的配置來布置和設(shè)計。因此，以下對在附圖中提供的本發(fā)明的實施例的詳細描述并非旨在限制要求保護的本發(fā)明的范圍，而是僅僅表示本發(fā)明的選定實施例。基于本發(fā)明的實施例，本領(lǐng)域技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動的前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。在本發(fā)明的描述中，需要說明的是，術(shù)語“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對本發(fā)明的限制。此外，術(shù)語“安裝”、“相連”、“連接”應(yīng)做廣義理解，例如，可以是機械連接或電連接，也可以是兩個元件內(nèi)部的連通，可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以根據(jù)具體情況理解上述術(shù)語的具體含義?；诒景l(fā)明的實施例，本領(lǐng)域技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動的前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。傾斜攝影測量是近些年發(fā)展起來的一項新技術(shù)，利用傾斜航攝儀可以獲取多個視角的影像信息，基于傾斜攝影的特點，提出了傾斜立體測圖的技術(shù)方法，采用該方法可有效地實現(xiàn)屋檐改正、遮擋區(qū)域信息的量測，完成房屋層數(shù)、道路及河流名稱等屬性信息的外業(yè)調(diào)繪工作的內(nèi)業(yè)化。由于常規(guī)立體測圖采用的是垂直影像，無法觀測到地物的側(cè)面信息，而利用傾斜影像可以從多個方向觀測地物側(cè)面紋理，因此我們將傾斜立體像對加入到立體測圖中，在原有測圖功能基礎(chǔ)上增加傾斜立體量測和傾斜影像查看兩個功能。本發(fā)明首先進行常規(guī)立體測圖，采集繪制數(shù)字線劃圖所需的幾何信息，在遇到房屋的情況下以及遇到遮擋區(qū)域的情況下，通過影像外方位元素精確調(diào)取該位置處的所有傾斜影像像對，自動構(gòu)建立體，量測獲取屋檐寬度和在垂直影像上被遮擋區(qū)域的地理信息；在遇到河流、道路、樓房等位置處，通過影像外方位元素精確調(diào)取該位置處的所有傾斜影像，逐影像查看獲取河流名稱、道路名稱、樓層數(shù)等屬性信息。即實現(xiàn)外業(yè)調(diào)繪部分工作量的內(nèi)業(yè)化，減少外業(yè)工作量，提高生產(chǎn)效率。圖1為本發(fā)明實施例提供的一種傾斜影像立體測圖方法流程圖。參照圖1，一種傾斜影像立體測圖方法包括：步驟S110，創(chuàng)建測圖工程；步驟S120，根據(jù)測圖工程構(gòu)建模型關(guān)系；具體地，模型關(guān)系包括垂直模型關(guān)系和傾斜模型關(guān)系。步驟S130，對第一垂直影像進行立體采集；步驟S140，判斷是否需要調(diào)取傾斜影像信息，其中，傾斜影像信息為幾何信息和屬性信息；具體地，幾何信息主要是房屋屋檐、遮擋區(qū)域或陰影區(qū)域等，屬性信息是河流名稱、道路名稱、樓層數(shù)等。步驟S150，如果需要調(diào)取，則判斷需要調(diào)取幾何信息還是屬性信息；步驟S161，如果需要調(diào)取幾何信息，則調(diào)取量測點傾斜立體像對；步驟S162，如果需要調(diào)取屬性信息，則調(diào)取量測點傾斜影像；步驟S170，如果不需要調(diào)取，則對第二垂直影像進行立體采集。根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例，該方法還包括：輸出建筑物三維模型。具體地，重復(fù)步驟S130至步驟S170，直至將所需建筑物的所有影像信息調(diào)取、采集完畢，輸出建筑物三維模型。根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例，如圖2所示，上述實施例傾斜影像立體測圖方法中，步驟S161可采用如下步驟實現(xiàn)，包括：步驟S201，計算傾斜影像信息的實際地面覆蓋范圍；具體地，傾斜影像信息為矩形，實際地面覆蓋范圍通過矩形四角點向地面投影進行計算；根據(jù)下式計算實際地面覆蓋范圍：XYZ=k·a1a2a3b1b2b3c1c2c3·xy-f+XsYsZs]]>其中，[X3X3X3]-1為曝光點坐標，為影像旋轉(zhuǎn)角度構(gòu)成的旋轉(zhuǎn)矩陣，k為比例系數(shù)，[xy-f]為影像四角點的像點坐標，[XYZ]-1為影像四角點投影到地面的地面坐標。步驟S202，結(jié)合航帶信息，對傾斜影像信息進行分塊管理；按照四張垂直影像覆蓋范圍進行分區(qū)劃分，統(tǒng)計并記錄投影至該區(qū)域的所有傾斜影像索引，供檢索使用。步驟S203，定點調(diào)取傾斜影像信息；具體地，通過以上步驟，能夠?qū)崿F(xiàn)傾斜影像的快速檢索，在需要調(diào)取傾斜影像時，能夠快速的定點調(diào)取到所有符合條件的傾斜影像。步驟S204，識別調(diào)取點位地面三維坐標，與實際地面覆蓋范圍進行對比，獲得以調(diào)取點為中心的區(qū)域范圍內(nèi)的全部傾斜影像信息；具體地，由于傾斜影像的傾角很大，一般大于45°，曝光點位置即影像拍攝時的相機位置與影像的實際地面覆蓋位置不一致，因此根據(jù)空三加密后得到的每張影像的外方位元素(位置和姿態(tài)信息)，計算得到影像的實際地面覆蓋范圍。在需要調(diào)取傾斜影像立體像對時，識別調(diào)取點位地面三維坐標，與影像實際地面覆蓋范圍比對，得到覆蓋到以該點位為中心一定區(qū)域范圍的所有影像。步驟S205，將全部傾斜影像信息中相鄰的述傾斜影像信息進行重疊統(tǒng)計，保存滿足重疊度閾值的傾斜立體像對；具體地，重疊度閾值為40％，將全部傾斜影像信息中相鄰的述傾斜影像信息進行重疊統(tǒng)計，保存滿足重疊度超過40％的傾斜立體像對。步驟S206，對保存的傾斜立體像對采用齊次坐標對轉(zhuǎn)換坐標進行描述；具體地，兩張核線影像構(gòu)建的立體上只有左右視差，沒有上下視差，每一點的操作僅有左右調(diào)整。采用齊次坐標對轉(zhuǎn)換坐標進行描述，采用投影矩陣進行原始影像與核線影像間的投影變換。該方法不受影像旋轉(zhuǎn)角度大小的限制，能夠適用于傾斜拍攝影像的核線影像生成。齊次坐標(homogeneouscoordinates)即用(n+1)個坐標值表示n維空間坐標。例如二維坐標(x,y)可以表示為：s·xs·ys]]>其中，s為尺度系數(shù)。步驟S207，采用投影矩陣對原始影像與核線影像間進行投影變換；具體地，設(shè)空間中某點三維坐標為(X,Y,Z)T，在影像上的像素坐標為(c,r)T。而投影矩陣(perspectiveprojectionmatrix)則是一個3行4列的矩陣，實現(xiàn)了從3D坐標到像素坐標的轉(zhuǎn)換：x＝PX其中X＝(X，Y，Z，1)T，x＝(s·c，s·r，s)T為齊次坐標。投影矩陣根據(jù)下式計算：P＝K[R|t]其中，P為投影矩陣，K為相機矩陣，R為旋轉(zhuǎn)矩陣，t為旋轉(zhuǎn)后的平移量。其中，f為焦距，單位為mm，ppx、ppy分別為像主點x和y坐標，單位均為mm，psx、psy分別為x、y方向像元大小，單位均為mm，width為像寬，單位為pixel，height為像高，單位為pixel；ω，k為影像姿態(tài)角。步驟S208，采用頻閃法與紅青互補色搭建立體環(huán)境；步驟S209，調(diào)取區(qū)域范圍的傾斜立體模型；步驟S210，在傾斜立體模型上采集幾何信息。具體地，采用頻閃法與紅青互補色兩種方式搭建立體環(huán)境，調(diào)取涉及的區(qū)域的傾斜立體模型，在立體模型上開展幾何信息采集，包括屋檐改正和垂直影像上受遮擋區(qū)域的幾何信息采集等。根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例，調(diào)取量測點傾斜影像包括：打開傾斜影像信息并讀取地物的屬性信息；對屬性信息進行編輯。具體地，點擊打開對應(yīng)點的傾斜影像，直接在側(cè)面信息豐富的傾斜影像上查看地物屬性信息，并同時在測圖結(jié)果上修改它們的屬性信息。例如：通過查看道路、河流等的標牌，獲取其名稱信息；量測出樓整體高度，除以樓層均高，得到樓層數(shù)，或者直接在傾斜影像上目視查看得到樓層數(shù)等。本發(fā)明提供了一種傾斜影像立體測圖方法包括：創(chuàng)建測圖工程；根據(jù)測圖工程構(gòu)建模型關(guān)系；對第一垂直影像進行立體采集；判斷是否需要調(diào)取傾斜影像信息，其中，傾斜影像信息為幾何信息和屬性信息；如果需要調(diào)取，則判斷需要調(diào)取幾何信息還是屬性信息；如果需要調(diào)取幾何信息，則調(diào)取量測點傾斜立體像對；如果需要調(diào)取屬性信息，則調(diào)取量測點傾斜影像；如果不需要調(diào)取，則對第二垂直影像進行立體采集。本發(fā)明實現(xiàn)外業(yè)調(diào)繪部分工作量的內(nèi)業(yè)化，減少外業(yè)工作量，提高生產(chǎn)效率。應(yīng)注意到：相似的標號和字母在下面的附圖中表示類似項，因此，一旦某一項在一個附圖中被定義，則在隨后的附圖中不需要對其進行進一步定義和解釋。術(shù)語“第一”、“第二”、“第三”等僅用于區(qū)分描述，而不能理解為指示或暗示相對重要性。最后應(yīng)說明的是：以上所述實施例，僅為本發(fā)明的具體實施方式，用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對其限制，本發(fā)明的保護范圍并不局限于此，盡管參照前述實施例對本發(fā)明進行了詳細的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：任何熟悉本
技術(shù)領(lǐng)域：
的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，其依然可以對前述實施例所記載的技術(shù)方案進行修改或可輕易想到變化，或者對其中部分技術(shù)特征進行等同替換；而這些修改、變化或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明實施例技術(shù)方案的精神和范圍，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護范圍應(yīng)以所述權(quán)利要求的保護范圍為準。當(dāng)前第1頁1 2 3