[发明专利]海拔起伏较大测区无人机影像局部重叠度过高处理的方法

说明书

本发明涉及一种海拔起伏较大测区无人机影像局部重叠度过高处理的方法，属于遥感影像处理技术领域。该方法在POS数据的辅助下，裁剪获取地形参考数据，计算影像间的重叠度，并通过智能分析，完成海拔起伏较大测区局部影像重叠度过大的自动处理。本发明提出的针对海拔起伏较大测区无人机影像局部重叠度过高处理的方法，只需要简单的参数指定，就能够在保证所有影像重叠度均高于最小限值的情况下剔除最多的冗余影像。通过对原始数据的精简，加快后续DOM的制作效率。该方法具有参数设定简单、不降低DOM制作精度的条件下提升其制作效率等特点。

技术领域

本发明属于遥感影像处理技术领域，具体涉及一种海拔起伏较大测区无人机影像局部重叠度过高处理的方法。

背景技术

无人机航摄技术是继传统的航空摄影之后出现的一种新的数字测绘航空摄影技术，相对于传统航空摄影测量，无人机航摄具有起降灵活、受天气影响小、成本低的特点。目前，运用低空数码遥感影像技术生产的正射影像图(DOM)、数字线划图(DLG)，可满足1∶5000、1∶2000和1∶1000等比例尺的精度要求。

POS系统，又称为IMU/DGPS系统，可以在传感器成像过程中实时测量其位置和姿态，获取影像的外方位元素。无人机航摄多采取等距曝光模式，影像间的重叠度会随着相对航高的变化而不同。在《低空数字航空摄影规范》CH/Z 3005-2010规定，无人机航摄像片航向重叠度应为60％～80％，最小不小于53％。在海拔起伏较大地区，为满足高海拔区域影像重叠度满足最小要求，则需要设置较近的曝光间距，这可能导致在低海拔地区的影像重叠度过高。当前解决此种问题的方法主要方法为：①增加测区无人机航摄架次，在单架次的的航飞范围内保持较小的地面海拔差异，以减小重叠度的差异；②不增加测区无人机航摄架次，并保证地面海拔最高点的影像重叠度大于最小值，允许出现局部影像重叠度现象存在。

但方法①增大了无人机航摄的风险(测量海拔较低区域时，无人机航飞高度较低，在山区飞行风险增大)，且增加了无人机航摄的成本；方法②会导致原始影像数据存在大量重叠度过高的冗余，降低后续的DOM制作效率。故亟待找到一种针对对海拔起伏较大测区无人机影像局部重叠度过高处理的方法。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术的不足，提供一种海拔起伏较大测区无人机影像局部重叠度过高处理的方法，该方法采取免费的全球DEM数据作为辅助的地形数据，只需要简单的参数指定，就能够在保证所有影像重叠度均高于最小限值的情况下剔除最多的冗余影像，实现了针对海拔起伏较大测区无人机影像局部重叠度过高的自动处理。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

海拔起伏较大测区无人机影像局部重叠度过高处理的方法，包括如下步骤：

步骤(1)，下载免费DEM数据；

步骤(2)，根据无人机航摄所获所有像片对应的POS点坐标其中每一张像片有且仅有一个POS点与之对应，由第一个POS点开始，依次计算每个POS点指向其相邻POS点的向量坐标，并计算相邻POS点向量之间的夹角；根据设定的航线弯曲度限值将同属一条航带的POS点归组后，由n个POS 点共生成m条航带；之后，以每条航带的首尾端点作为外接多边形的角点，生成完全包含所有POS点的最小外接多边形；

其中生成航带的具体方法为：以第一个POS点作为第一条航带的首端点，并从第一个夹角开始，依次比较每个夹角θ_i和航线弯曲度限值Δθ，其中i＝2，3， 4，…，n-1，如θ_i＜Δθ，则认为第i个POS点属于该条航带，反之，则断开此航带，生成新航带，并将第i-1个POS点作为该条航带的末端点，第i个POS点作为新航带的起始点；比较完所有夹角后，将最后一个POS点作为最后一条航带的末端点；

步骤(3)，以步骤(2)中所获最小外接多边形为掩膜，裁剪步骤(1)中所获DEM数据，得到无人机航飞区DEM数据；