[发明专利]一种航空摄影飞行质量检查方法

说明书

技术领域

本发明涉及航空摄影技术领域，尤其涉及一种航空摄影飞行质量检查方法。

背景技术

航空摄影飞行质量检查是指检查航空摄影时航线和影像覆盖等满足要求的程度，对于面阵航摄仪的航空摄影飞行质量检查项主要包括：航片重叠度、航片旋偏角、航片倾斜角和航线弯曲度等；如今面阵航摄仪航空摄影飞行质量的检查有两种模式，一是基于航片进行内业人工检查，为此需首先将航空影像冲洗成纸质航片，采用人工目视或利用检查尺进行质量检查，此种检查模式完全手工操作，耗时耗力，且需要具有较强检查经验的人员；二是基于影像匹配的方式进行重叠度和旋偏角的检查，其首先需进行航空影像间的同名点匹配，通过同名点的坐标归算，确定航片的重叠度和旋偏角，但是该方法理论不严密，基于匹配算法的重叠度检查，对于较大地形起伏时，不同位置的同名点计算出的重叠度差别较大，由此导致重叠度基准无法统一，为此现有的飞行质量检查方法还有待进一步提高。

发明内容

鉴于上述的分析，本发明旨在提供一种航空摄影飞行质量检查方法，用以进一步提高面阵航摄仪的航空摄影飞行质量检查的效率和精度。

本发明主要是通过以下技术方案实现的：

一种航空摄影飞行质量检查方法，该方法包括：

基于航片的位置数据、姿态数据、航摄仪几何参数和数字高程模型（DEM）数据，采用共线方程数学模型，求解航片的地面覆盖范围，基于地面覆盖范围的面积交集，进行航片旁向及航向重叠度的计算和检查，基于航片的位置和姿态数据进行航片旋偏角、航片倾斜角和航线弯曲度的计算和检查，当所述航片的航片旁向及航向重叠度、航片旋偏角、航片倾斜角及航线弯曲度在预设的相应的阈值范围内时，则确定该航片的飞行质量符合要求。

优选地，所述位置数据包括：航片号、事件序号、获取时间、X坐标、Y坐标和Z坐标；

所述姿态数据包括：侧滚角、俯仰角和航向角；

所述航摄仪几何参数包括：航摄仪内方位元素和航摄仪承影面物理尺寸。

优选地，采用共线方程数学模型，求解航片的地面覆盖范围，基于地面覆盖范围的面积交集，进行航片旁向及航向重叠度的计算和检查的步骤具体包括：

基于航片的位置数据和姿态数据确定航片的四邻近关系表；

基于航片的位置数据、姿态数据、航摄仪几何参数和DEM数据求解每一张航片的地面覆盖范围；

合并各个航带上的每一航片的地面覆盖范围多边形，形成各个航带的地面覆盖范围的多边形；

求解各个航片与其相邻近的各个航片和航带覆盖范围的重叠度，并进行航片旁向及航向重叠度的检查。

优选地，求解各个航片与其相邻近的航片和航带覆盖范围的重叠度的步骤具体包括：

基于四邻近关系表，找出各航片的四邻近地面覆盖范围多边形，包括：航向前邻近航片，航向后邻近航片，旁向左邻近航带和旁向右邻近航带所对应的多边形；

将待求航片地面覆盖范围多边形与其四邻近地面覆盖范围多边形，分别进行求交，求出各交集面积。

优选地，航片旋偏角计算的步骤具体包括：基于同一航线上两相邻航片的位置数据，构成相邻航片基线方程，并计算该基线的方位角，该基线的方位角和该航片的航向角之间的夹角即为航片旋偏角；

航片倾斜角的计算步骤具体包括：采用α＝arccos(cosω·cosφ)计算航片倾斜角，其中ω为侧滚角，φ为俯仰角，α为航片倾斜角；

航线弯曲度计算步骤具体包括：基于航线的起点和终点航片位置坐标，构建航线的直线方程，求解该航线上的各航片投影中心到该航线直线方程的距离，求出最大距离，最大距离与该航线长度比值为航线弯曲度，计算公式为(100·D_max/L)%，其中D_max为各航片投影中心到该航线距离的最大值，L为航线长度。

优选地，所述航片的航片旁向及航向重叠度、航片旋偏角、航片倾斜角及航线弯曲度在预设的相应的阈值为航空摄影测量规范规定的相应的阈值。

本发明有益效果如下：

本发明提供的一种航空摄影飞行质量检查方法，仅需要基于共线方程取承影面边缘一定数量的点进行计算，生成地面覆盖范围多边形，对地面覆盖范围多边形进行求并、求交等相关操作，基于交集面积进行重叠度的计算，同时基于航片的位置和姿态数据进行航片旋偏角，航片倾斜角和航线弯曲度计算，能够进行批量计算，计算效率较高，且对于规则的飞行测区，整个测区完全可以完全自动化检查，提高了检查效率。