[发明专利]一种确定摄影测量中标志点的法向及半径的方法和系统

权利要求书

1.一种确定摄影测量中标志点的法向及半径的方法，其特征在于：包括以下步骤：

S1，提取标志点在一张图像中成像的亚像素边缘点，并进行椭圆拟合，得到成像点；

S2，根据对极几何关系并结合成像点，找出标志点在其他多张图像上成像的同名点；

S3，采用鲁棒的平面拟合方法对多个同名点进行拟合得到拟合平面，通过拟合平面解算出标志点的法向量，并得到滤除噪声后的同名点；

S4，对滤除噪声后的同名点进行圆拟合，得到标志点的半径；

其中，所述S3中采用鲁棒的平面拟合方法对多个同名点进行拟合得到拟合平面，通过拟合平面解算出标志点的法向量，具体为，

S31，随机采样三个同名点，并进行平面拟合，形成预拟合平面；

S32，计算所有离散的同名点到对应的预拟合平面的距离，并统计距离在预设阈值内的离散的同名点的个数；

S33，选择距离在预设阈值内且个数最多的一组离散的同名点所对应的预拟合平面为最终拟合成功的拟合平面；

S34，计算形成拟合平面的三个需要拟合的同名点的空间位置；

S35，通过三个需要拟合的同名点的空间位置解算出拟合平面的法向量。

2.根据权利要求1所述的一种确定摄影测量中标志点的法向及半径的方法，其特征在于：所述S1具体为，

S11，对标志点成像的图像进行二值化；

S12，对二值化后的图像进行边缘点提取；

S13，对提取的边缘点进行椭圆的拟合，得到椭圆；

S14，在图像中定位出椭圆的位置；

S15，根据椭圆的位置从图像中分割出椭圆，并对椭圆进行亚像素边缘点提取；

S16，对亚像素边缘点进行椭圆的拟合，得到成像点。

3.根据权利要求1或2所述的一种确定摄影测量中标志点的法向及半径的方法，其特征在于：所述S34具体为，

S341，采用摄影测量的方法分别计算出三个需要拟合的同名点所在的图像的内参数和位姿参数；

S342，通过前方交会的方法，并结合对应图像的内参数和位姿参数，得到三个需要拟合的对应的同名点的空间位置。

4.根据权利要求1或2所述的一种确定摄影测量中标志点的法向及半径的方法，其特征在于：所述S3中滤除噪声后的同名点为，去掉距离不在预设阈值内的离散的同名点后剩余的有效的同名点。

5.根据权利要求4所述的一种确定摄影测量中标志点的法向及半径的方法，其特征在于：所述S4具体为，

S41，使用法向量将滤除噪声后的同名点转换到同一平面上；

S42，对在同一平面上的滤除噪声后的同名点进行圆拟合，得到标志点的半径。

6.根据权利要求5所述的一种确定摄影测量中标志点的法向及半径的方法，其特征在于：所述S41具体为，

S411，分别对滤除噪声后的同名点进行重心化，得到对应的同名重心点；

S412，根据法向量生成一个旋转矩阵，并结合滤除噪声后的同名点及对应的同名重心点，计算出滤除噪声后的同名点转换到同一平面上的坐标。

7.一种确定摄影测量中标志点的法向及半径的系统，其特征在于：包括成像点生成模块、同名点生成模块、法向计算模块和半径计算模块，

所述成像点生成模块，其用于提取标志点在一张图像中成像的亚像素边缘点，并进行椭圆拟合，得到成像点；

所述同名点生成模块，其用于根据对极几何关系并结合成像点，找出标志点在其他多张图像上成像的同名点；

所述法向计算模块，其用于采用鲁棒的平面拟合方法对多个同名点进行拟合得到拟合平面，通过拟合平面解算出标志点的法向量，并得到滤除噪声后的同名点；

所述半径计算模块，其用于对滤除噪声后的同名点进行圆拟合，得到标志点的半径；

其中，所述法向计算模块具体用于，

随机采样三个同名点，并进行平面拟合，形成预拟合平面；

计算所有离散的同名点到对应的预拟合平面的距离，并统计距离在预设阈值内的离散的同名点的个数；

选择距离在预设阈值内且个数最多的一组离散的同名点所对应的预拟合平面为最终拟合成功的拟合平面；

计算形成拟合平面的三个需要拟合的同名点的空间位置；

通过三个需要拟合的同名点的空间位置解算出拟合平面的法向量。