CN112365506A - 一种倾斜摄影测量用航摄相片自动化纠正与拼接作业方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种倾斜摄影测量用航摄相片自动化纠正与拼接作业方法，通过在待航摄的目标区域内选定若干个起参照用的目标点，将待航摄的目标区域分割成若干个目标点区域，且各个目标点分布均匀且相关，相邻两个目标点的原始影像照片的重叠区域超过单个目标点区域的二分之一，然后航摄各个目标点区域的全景图，各个目标区域的全景图共同组成待待航摄的目标区域的全景图，目标区域的航摄更充分全面，能充分体现细节，可以避免因倾斜摄影带来的成像偏差，使相片成品能更贴合实际，不失真，相片的质量更佳；使用多视点拍摄的图像对非平面结构物进行全景图拼接，拼接出的全景图可直接测量目标物的长、宽、面积等平面几何特征，相片的附加价值更高。

Description

一种倾斜摄影测量用航摄相片自动化纠正与拼接作业方法
技术领域
本发明涉及图像处理技术领域，特别涉及一种倾斜摄影测量用航摄相片自动化纠正与拼接作业方法。
背景技术
摄影测量工作中，对航摄像片进行投影变换，消除由于摄影时像片倾斜引起的像点位移，并将其归化为规定的比例尺图像的技术，被称为相片纠正。在使用航摄器材对某一区域进行航摄测量时，由于目标区域各个小区域的结构大都不同，在使用航摄器材进行直接拍摄时，容易导致部分细节不清晰，无法充分反映目标区域的全貌，使相片失真，同时，在相片纠正拼接过程中，容易因近大远小的问题导致有效拼接，容易出现拼接偏差。故此，我们提出一种倾斜摄影测量用航摄相片自动化纠正与拼接作业方法。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种倾斜摄影测量用航摄相片自动化纠正与拼接作业方法，可以有效解决背景技术中的问题。
为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：
一种倾斜摄影测量用航摄相片自动化纠正与拼接作业方法，包括以下步骤：
a、选定待航摄的目标区域，并在该区域内选定若干个起参照用的目标点，将待航摄的目标区域分割成若干个目标点区域；
b、通过多视点方式对各个目标点的结构物表面进行影像拍摄，获取各个目标点区域的结构物的全覆盖及具有重叠的影像照片，各个目标点区域的影像照片共同组成待航摄的目标区域的原始全景影像照片；
c、获取b步骤中所拍摄到的原始全景图像照片，根据各个目标点的原始图像照片进行三维重建，形成各个目标点的三维重建点云；
d、将步骤c中的各个目标点的三维重建点云，依据重叠处的结构物的特征，融合成待航摄的目标区域的整体三维重建点云；
e、根据待航摄的目标区域的外形轮廓，构建经线参数方程和纬线参数方程，使用经线沿纬线扫掠的方式，构建待航摄的目标区域的表面三维模型曲面；
f、获取步骤b中的待航摄的目标区域的整体三维重建点云和步骤e中的待航摄的目标区域的表面三维模型曲面，进行相对位置关系估计；
g、将纬线坐标和经线坐标分别设置成全景图的横坐标和纵坐标，确定纬线和经线相交点的空间坐标，然后，确定空间坐标在由重建相机所构建的影像照片中所对应的像素点与矫正后全景照片的对应关系；
h、根据步骤g中空间坐标点所对应的像素点与矫正后全景照片的对应关系，将步骤b中所获得的原始全景影像照片矫正至全景图拼接平面；
i、对矫正后的图像进行拼接融合，形成待航摄的目标区域的表观全景图；
j、获取步骤i中的待航摄的目标区域的表观全景图，根据航摄需要，进行分割，形成最终的航摄相片。
优选的，所述步骤a中，待航摄的目标区域内选定的各个目标点分布均匀且相关。
优选的，所述步骤a中，相邻两个目标点的原始影像照片的重叠区域超过单个目标点区域的三分之一。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
通过在待航摄的目标区域内选定若干个起参照用的目标点，将待航摄的目标区域分割成若干个目标点区域，且各个目标点分布均匀且相关，相邻两个目标点的原始影像照片的重叠区域超过单个目标点区域的二分之一，然后航摄各个目标点区域的全景图，各个目标区域的全景图共同组成待待航摄的目标区域的全景图，目标区域的航摄更充分全面，能充分体现细节，可以避免因倾斜摄影带来的成像偏差，使相片成品能更贴合实际，不失真，相片的质量更佳；使用多视点拍摄的图像对非平面结构物进行全景图拼接，拼接出的全景图可直接测量目标物的长、宽、面积等平面几何特征，使相片能应用在不同领域，相片的附加价值更高；相邻两个目标点的原始影像照片的重叠区域超过单个目标点区域的二分之一的航摄操作可以在相片纠正拼接过程中，使各个目标点区域的三维重建点云融合得更充分、更贴近实际，减少拼接偏差的产生，避免最终的相片因近大远小的问题导致无法实现定量测量的问题。
附图说明
图1为本发明一种倾斜摄影测量用航摄相片自动化纠正与拼接作业方法的流程图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例一
一种倾斜摄影测量用航摄相片自动化纠正与拼接作业方法，包括以下步骤：
a、选定待航摄的目标区域，并在该区域内选定若干个起参照用的目标点，待航摄的目标区域内选定的各个目标点分布均匀且相关，将待航摄的目标区域分割成若干个目标点区域，相邻两个目标点的原始影像照片的重叠区域超过单个目标点区域的二分之一；
b、通过多视点方式对各个目标点的结构物表面进行影像拍摄，获取各个目标点区域的结构物的全覆盖及具有重叠的影像照片，各个目标点区域的影像照片共同组成待航摄的目标区域的原始全景影像照片，使目标区域的航摄更充分全面，能充分体现细节，避免因倾斜摄影带来的成像偏差，使相片成品能更贴合实际，不失真；
c、获取b步骤中所拍摄到的原始全景图像照片，根据各个目标点的原始图像照片进行三维重建，形成各个目标点的三维重建点云；
d、将步骤c中的各个目标点的三维重建点云，依据重叠处的结构物的特征，融合成待航摄的目标区域的整体三维重建点云，相邻两个目标点的原始影像照片的重叠区域超过单个目标点区域的二分之一，在融合时，可以提高整体性，减少融合偏差；
e、根据待航摄的目标区域的外形轮廓，构建经线参数方程和纬线参数方程，使用经线沿纬线扫掠的方式，构建待航摄的目标区域的表面三维模型曲面；
f、获取步骤d中的待航摄的目标区域的整体三维重建点云和步骤e中的待航摄的目标区域的表面三维模型曲面，进行相对位置关系估计；
g、将纬线坐标和经线坐标分别设置成全景图的横坐标和纵坐标，确定纬线和经线相交点的空间坐标，然后，确定空间坐标在由重建相机所构建的影像照片中所对应的像素点与矫正后全景照片的对应关系；
h、根据步骤g中空间坐标点所对应的像素点与矫正后全景照片的对应关系，将步骤a中所获得的原始全景影像照片矫正至全景图拼接平面；
i、对矫正后的图像进行拼接融合，形成待航摄的目标区域的表观全景图；
j、获取步骤i中的待航摄的目标区域的表观全景图，根据航摄需要，进行分割，形成最终的航摄相片。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (3)

1.一种倾斜摄影测量用航摄相片自动化纠正与拼接作业方法，包括以下步骤：
a、选定待航摄的目标区域，并在该区域内选定若干个起参照用的目标点，将待航摄的目标区域分割成若干个目标点区域；
b、通过多视点方式对各个目标点的结构物表面进行影像拍摄，获取各个目标点区域的结构物的全覆盖及具有重叠的影像照片，各个目标点区域的影像照片共同组成待航摄的目标区域的原始全景影像照片；
c、获取b步骤中所拍摄到的原始全景图像照片，根据各个目标点的原始图像照片进行三维重建，形成各个目标点的三维重建点云；
d、将步骤c中的各个目标点的三维重建点云，依据重叠处的结构物的特征，融合成待航摄的目标区域的整体三维重建点云；
e、根据待航摄的目标区域的外形轮廓，构建经线参数方程和纬线参数方程，使用经线沿纬线扫掠的方式，构建待航摄的目标区域的表面三维模型曲面；
f、获取步骤d中的待航摄的目标区域的整体三维重建点云和步骤e中的待航摄的目标区域的表面三维模型曲面，进行相对位置关系估计；
g、将纬线坐标和经线坐标分别设置成全景图的横坐标和纵坐标，确定纬线和经线相交点的空间坐标，然后，确定空间坐标在由重建相机所构建的影像照片中所对应的像素点与矫正后全景照片的对应关系；
h、根据步骤g中空间坐标点所对应的像素点与矫正后全景照片的对应关系，将步骤b中所获得的原始全景影像照片矫正至全景图拼接平面；
i、对矫正后的图像进行拼接融合，形成待航摄的目标区域的表观全景图；
j、获取步骤i中的待航摄的目标区域的表观全景图，根据航摄需要，进行分割，形成最终的航摄相片。
2.根据权利要求1所述的一种倾斜摄影测量用航摄相片自动化纠正与拼接作业方法，其特征在于：所述步骤a中，待航摄的目标区域内选定的各个目标点分布均匀且相关。
3.根据权利要求1所述的一种倾斜摄影测量用航摄相片自动化纠正与拼接作业方法，其特征在于：所述步骤a中，相邻两个目标点的原始影像照片的重叠区域超过单个目标点区域的二分之一。
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