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传统的高分辨率正射影像中,高大建筑物的顶面和立面纹理偏离其正确的几何位置,不同方向上较大的遮挡、覆盖其他地区地物,严重妨碍正射影像的准确判读,城区高分辨率真正射影像的自动化制作方法研究成为国际学术研究的热点前沿.
无人机航空影像获取便捷,可以较大重叠度的航向旁向飞行,在中小面幅的传感器支持下,可以保证航向85％,旁向65％的低空高分辨率拍摄,完全达到真正射遮蔽区补偿的要求,而且交叉航线获取的影像在空三模型稳定性提高的支持下,对目前影响匹配算法中多视角匹配获取更高精度的DSM起到了很好的帮助.
针对传统正射影像的缺陷与真正射影像制作的难点,提出一种基于无人机航空影像的真正射影像制作方法,主要解决城区高大建筑物信息的遮蔽区检测及自动补偿问题.讨论根据原始正射影像、DSM、建筑物矢量图制作真正射影像中建筑物位置的纠正、遮挡区域检测的计算方法以及遮挡区域的补偿方法.
本文真正射影像制作主要方法思路为使用DSM对原始影像进行正射微分纠正,遮蔽区检测,使用相邻的影像进行遮蔽区纹理补偿.
概要实验方法步骤如下:(1)数字空中三角测量:结果得到相片外方位元素和加密点的大地坐标;(2)生成DSM:利用空三结果进行匹配计算,提取DSM;(3)DSM编辑:计算机识别的局限,需人工判读,得到精确DSM;(4)真正射影像纠正;利用精编DSM进行数字微分纠正;(5)矢量模型DBM获取:精编的DSM获取建筑物外边框模型;(6)遮蔽区检测:以DBM模型为依据;(7)遮蔽区纹理补偿:选取遮蔽区距离最近的地底点所在影像对应的像素.
在航空摄影测量领域技术比较成熟的环境下,从数字空三到DSM微分纠正再到获取建筑物矢量自动化程度高,精度也较高.主要探讨遮蔽区检测与遮蔽区纹理补偿的自动化算法实现.遮蔽区检测采用基于高程面投影的迭代检测算法,城市地区的遮挡主要由建筑物组成,使用矢量建筑物模型比使用栅格建筑物模型更能准确地检测出遮蔽区.文章提取DBM中建筑物顶面与侧面多边形的顶点信息,将这些多边形沿摄影方向投影到某一高程面,经过建筑物的摄影光线转换为有限条经过摄影中心及多边形栅格点的已知直线.
采用最近距地底点补偿的原理在于,主影像上被遮蔽区的像素最可靠补偿对应于投影差改正最小区域的像素.因此选取最小距幅影像上的有效像素为最佳像素修复到主影像上的相应遮蔽区.