真正射影像生成中遮蔽检测方法的研究-6。30.doc

《真正射影像生成中遮蔽检测方法的研究-6。30.doc》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、真正射影像生成中遮蔽检测方法的研究摘要正射影像是GTS«p应用价值很高，因为它提供了普通的、廉价的而有准确地图，在高建筑物的城市，想要创建无缝的正射影像数据库很困难，传统的正射纠正方法忽视了建筑物。木文屮，对Z-buffer算法做了研究。关键词真正射影像遮蔽检测引言正射影像不仅包含了地图的特性，也包含了丰富的信息，具有表现直观、易于更新等特点，因此逐渐在城市规划、土地资源利用、环境监测和基础地理信息系统等应用屮发挥越来越大的作用。随着数字化技术的发展，数字化正射影像在GIS领域的应用越来越广泛，然而，影像遥感卫星成像技术不断发展，社会需求不断变化，传统概念上的

2、数字正射影像图己经越来越不能满足各种应用的需求。利用传统的正射影像微分纠正，对于大比例尺的影像来说，特别是在高层建筑物密集的城区，经常会有下列问题：（1）“鬼影（ghostimage）"在正射影像中，建筑物的屋顶会重复出现两次，这种现象就叫“鬼影”。事实上，这种现象的原因在于较高的建筑物遮蔽了其它地物，传统的微分纠正无法补偿这样的遮蔽，以至于遮蔽物依然存在，而被遮蔽的地物无法被检测并补偿，因此遮蔽的像素就重复存在，遮蔽的原因就在于两个地物为同一个像点而竞争。（2）遮蔽区域和建筑物倾斜正射影像屮的地物偏离其真正的位置，有时向街道方向倾斜，有时会遮挡其它地物，传统

3、的微分纠正不能识别和补偿遮蔽区域。解决这一类的问题的关键是在纠正的同时能分析地物的可见性，检测出遮蔽区域。关于可见性分析的常见方法就是Amhar的基于矢量建筑物模型的Z-buffer方法，后来Rau等提出了的基于栅格DSM模型的Z・buffer方法1Z-buffer算法Z-buffer算法建立的基础是，相对于观察者，校高的地物遮蔽了校低的地物，因此，在此过稈中，我们计算每一个像素的深度，并与当前位置的前一个深度作比较，对于这个位置而言，仅仅是具有较浅的像素才被保存下来。在这个算法中，设计一个矩阵来存储每个像素的Z值，设计另一个矩阵记录地物点的位置，这两个矩阵都

4、定义在影像的平。基于DBM,Z-buffer的产生是通过把每一个DBM表面多边形投影到应用共线方程的第一个影像平面，这个投煤多边形被栅格化并填充了Z值和多边形ID代码，这个ID代码用于识别墙面于屋顶。通过重新采样原始影像像索的填充过稈，将首先检查ID代码，然后纠正仅仅是屋顶的像索，也就是墙血不会被正射纠正，在这个过程小，由可视化建筑物引起的投影羌被正射纠正成它们垂育平曲位置。Z-buffer^.法认为，成像时离投影屮心最近的地面点会遮蔽该光线上其它点，它在像方构建了一个二维实数矩阵ZM,其大小与原始影像相同，其屮存储地血点到投煤屮心的距离,称作Z距离，并用一个

5、较大的数字进行初始化。在利用间接法进行正射纠正时，将其像素坐标舍入到最邻近的点,同时计算出地面点到投影中心的距离Z。比较Z与ZM矩阵该点的数据:如果Z小于ZM,即当前点到投影屮心的距离比前一个点更近，那么当前点遮蔽了前一个点,并用当前点的Z距离更新ZM,反Z如果Z大于ZM,则当前点被遮蔽。2Rau的基于栅格DSM模型的Z-buffer方法遮蔽检测Z-buffer算法是一系列的矩阵，一个矩阵记录地物点的位置，另一个矩阵存储投影屮心和地物的距离，这两个都定义在影像平面上，为了减少生成中间的数字正射影像和实现合并所消耗的计算量，呛门提出利用了地平面上的一个索引地图来

6、代替影像平面，它的大小与真正射影像相同。这个索引地图提供了很成功的无缝镶嵌的必要信息，它隐含看四个区域：（1）主要的可视区域（2）次要的可视区域（3）feathering区域（4）所有的不可视区域这样，在所提出的计划小，我们不用提前为每一个航空影像创建小间的数字正射影像。在利用共线方程方程时，每个地面投影影像的坐标可以计算出到影像的最近距离，同时，从投影屮心到地物的距离，是可以计算的，并与存储在Z-buffer里的值进行比较，如果计算的距离小于已经存在的距离，相应单元的前一个像索是遮蔽的，Z-buffer里的值就得用新值更新。3Z-buffer算法的缺陷Z-b

7、uffer算法有一个比较明显缺陷就是：与窄而高的建筑物的错谋的可视化，这个问题在摄影测量文献屮经常出现，叫做M-portion问题。如图2所示，建筑物屋顶，遮蔽区域屮的一些像素没有竞争者（表示为接近垂肓结构的两个地形点），图2a屮，遮蔽区域的点会被错误的认为是可视的，为了降低这个问题影响，如图2b所示，在垂直的结构上又引入了虚拟平面，这样，DBM是可行的，由于M-portion问题引起的错误的可视和引入垂直平面后改进的遮蔽检测在图3a和图3b屮分别做了说明。总Z,为了减小Z-buffe「算法屮的问题，DBM中就要引入虚拟的垂直平面，这样才能确保最终的真正射影像

8、中不会出现错谋的可视。

9、1I1VVv

10、