正射影像应急快速更新方法研究.pdf

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1、50·北京测绘·2013年第6期正射影像应急快速更新方法研究赵峰孙长山马秋禾(1．海军出版社，天津300450；2．信息工程大学地理空间学院，河南郑州450052)[摘要]随着数字摄影测量技术的发展，正射影像的制作及更新技术已经走向成熟，但是，针对局部影像进行快速更新还缺乏研究及实践。本文从应急测绘保障实际需要出发，提出一种对正射影像进行局部快速更新的方法。实验结果验证了本文方法的有效性和可行性。[关键词]正射影像快速更新误匹配剔除仿射变换精度评估[中图分类号]P231[文献标识码]B[文章编号]10

2、07—3000(2013)06—6数字正射影像(DOM)是摄影测量的重要产保障系统的有益补充。针对这一实际需要，本文品，是地理环境的基础数据之一。由于同时具有以局部正射影像为对象，研究了一种局部正射影地图和图像的特点，其应用十分广泛，不仅在民像快速更新的方法，该方法能在保证几何精度的用领域(如抗震救灾、城市建设等)，在军事领前提下实现正射影像的快速更新。域中(如打击目标周围环境认知与分析)等方面l基于特征点匹配的同名点获取都有应用。目前正射影像制作模式主要有以下几种：一种是全数字摄影测量方式，即首先利

3、用在用新的遥感影像对旧的正射影像进行快定向好的立体像对生成DEM，之后按反解法进行速更新时，通常会遇到同一地区的旧正射影像与数字微分纠正得到单片正射影像，将其进行镶新遥感影像来自不同传感器的情况。影像之间嵌，最后按一定比例尺的图廓线裁切并进行相应通常会存在一定的相对平移、旋转、缩放以及时整饰得到一幅数字正射影像；一种是单片数字微相差异。待更新的旧正射影像与新的遥感影像分纠正方式，即首先在已有DEM和控制数据情之间的精确匹配是正射影像应急快速更新技术况下对影像进行定向，再根据DEM作微分纠正，的前提，匹

4、配的精度与可靠性对最终的更新结果然后经过相应的镶嵌、裁切得到正射影像；另外，影响甚大。为保证正射影像更新的精度，需要高集激光扫描仪、POS系统、光学成像系统与一体精度的同名点提取和匹配方法。本文首先利用的LiDAR技术，能够快速获得DEM，再结合自SIFT算子提取特征点，然后利用相关系数法和身的POS数据与获取的影像就可以快速生成正最小二乘两种匹配方法获取同名点，在此基础上射影像。但由LiDAR数据滤波生成DEM的算进行误匹配点的剔除。法还有待完善以及硬件成本高昂等问题，LiDAR为剔除误匹配点，本文

5、采用基于特征点连线技术目前还未进入全面实用阶段]。的角度进行判断：即计算所有匹配点连线与像坐在一些应急测绘保障任务中，出于时间、成标系X轴的夹角，设定一个角度阈值，将大于该本等因素的考虑，往往不需要更新整个区域或整阈值的点进行剔除。当两幅影像有一定的相对幅的正射影像，而是更新其感兴趣的区域，如战旋角时同名点的连线也会出现一定的角度，如果场打击目标的周围区域、灾害发生地的中心区都是正确的同名点，则这些同名点连线之问的相域、城镇建设区域等。从应急测绘保障需求出对旋角也会比较小(两影像相对几何差异不大发，对

6、最新的遥感影像进行快速加工处理，形成时)，可以对这一角度进行统计，以该角度值为旋目标区域新的数字地理信息产品，及时获取所需角的连接线的方向作为零方向，将旋角相对于该的精准目标位置信息以及目标最新背景信息，保零方向超过一定大小的连接点对进行剔除，从而证目标区域空间信息的现势性，将成为传统测绘完成误匹配点的剔除，其方法流程如图1。[收稿日期]2Ol3—07—30[作者简介]赵峰(1974)，男，汉族，河南夏邑人，工程师，硕士，主要研究方向为摄影测量与遥感。2013年第6期·北京测绘·间，利用由同名特征点构

7、成的同名不规则三角特flF点对连线网，建立更新区域内所有像素之间的对应关系和l计算连线与像坐标系变换关系，并通过影像内插实现影像的更新。x轴角度不规则三角网(TriangulatedIrregularNet—lwork，TIN)是一系列互不交叉、互不重叠的连接统计角度得到“零‘向”或基准方⋯在一起的三角形组成的网络。常用的三角网构l建方法主要有：角度判别法、泰森多边形法和设定剔除阈值Delaunay三角网构建法。而Delaunay三角网因J为形状结构良好、数据冗余度低、数据结构简单剔除误匹点以及在三角

8、网构建中三角形形状及角度的最优图1误匹配点剔除性而应用最为广泛。通过Delaunay三角网将两幅影像划分成很但上述方法存在一个问题，当误匹配发生在多一一对应的同名三角形，每一对同名三角形之特征点连线的延长线上时，无法进行有效判断。间通过三个顶点的已知坐标及对应关系，就能够因此，该方法需要与其他的方法结合使用，以增强适应性。本文采用双向匹配法[3与上述方法建立每一对三角形内所有像素点之间的对应关结合，在多重条件约束下，对匹配中出现的误匹系，从而为后续的影像