[发明专利]一种基于实景三维的单片测量方法

说明书

本发明提供了一种基于实景三维的单片测量方法，包括：对待测区域进行三维建模，以生成实景三角网；获取待测区域各位置的图像信息，并将各位置图像信息导入至实景三角网中的对应位置；接收对实景三角网内任一位置的第一点击操作；响应于第一点击操作，加载与第一点击操作位置相对应的第一图像信息；根据第一图像信息获取第一点击操作位置的世界坐标系的空间坐标。本发明的目的在于提供一种基于实景三维的单片测量方法，以提高测量精度，降低成本。

技术领域

本发明涉及摄影测量领域，具体涉及一种基于实景三维的单片测量方法。

背景技术

航摄影像是按照相应航摄规定来反映目标物体，传统摄影测量主要是通过像对内构建密集同名匹配点来重构地物目标的三维信息，获得需要的成果。然而，在具体生产过程中，由于拍照观测视角狭窄、观测区域无特征点、地面有快速移动物体或者目标狭长、薄片或者线缆等影响，使得数据获取困难，无法获取每一个地区的重叠影像，因此通过研究单张航片来获取地物目标信息越来越受到重视。

随着倾斜摄影测量技术发展和应用普及，人们对于摄影测量所获取的信息种类、数量、时效及视觉体验等需求不断提升。为满足专业用户和非专业用户空间信息定量分析需要，并针对桥梁测量、监测及立面纹理信息和几何信息获取。根据数据源由单一到复杂的不同，当前摄影测量界对目标地物三维坐标提取技术研究有利用单幅影像提取、利用多片立体像对提取和利用多源数据提取三种方法。

第一，利用单幅影像提取，单幅影像提取是指以单幅未标定航摄影像为研究对象,来提取单幅图像中地物目标的几何尺寸。仅利用单幅图像中蕴含的几何特征,实现地物目标空间信息提取，一定程度减小了立体视觉中图像之间匹配、相机自标定等误差影响。该方法实质是通过单幅影像上像点坐标反求相应地面点的坐标，实际上利用单幅影像只能确定地面点所在的空间方向，并不是目标地物真实的空间坐标信息。因此，提取结果在实际应用中无法满足交通、规划、导航等精准测绘行业需求。

第二，利用多片立体像对提取，利用多片立体像对提取是指通过在地球高纬度地区由地球资源技术卫星轨道大部分重叠的情况下，对于中、低纬度地区，也可由人工形成卫星立体像对，利用区域网平差技术对像对影像进行处理，以中心投影的共线方程为基础，完成重叠区域公共点的最佳交汇，实现整个区域空间三维坐标信息的建立。由于多时相卫星立体像对在卫星姿态,空间分辨率等方面存在差异,不同时相卫星立体像对的地面三维信息提取结果也存在不同程度的误差,即使稳定同名地物点的高程值测量，结果也存在差异,而对变化信息的提取结果则更加不准确。

第二，利用多源数据提取，利用多源数据提取目标地物空间信息是指综合使用现有纸质地图资料、遥感影像、GPS数据及各种文献资料等数据资源，通过对多源数据(资料)的预处理、统一坐标系、投影变换、几何校正、图像增强、地图配准和数据格式转换及压缩处理等手段，对其进行数据收集、整理、编辑和管理，从而获取目标地物空间信息，为数字化和信息化建设提供空间地理信息数据支持。多源数据虽然是目标地物空间信息提取的新一代研究核心，但由于受历史数据现时性、可靠性、生产质量和效率的影响，无法满足诸如桥梁设施测量现时性和可靠性要求。

对上述三种方法的分析可以发现，现有技术具体存在以下缺点：

第一，现时性差、精度可靠性弱，单幅影像提取方法基于单幅图像获取目标地物几何尺寸，空间量算是基于像方坐标进行，没有深度信息，无法满足城市发展过程中道路、桥梁等设施数据获取的不同变化视角和空间精度要求。多片立体像对提取方法，由于多时相卫星立体像对在卫星姿态,空间分辨率等方面存在差异,不同时相卫星立体像对构造立体像对条件不稳定，即使稳定同名地物点的高程值测量结果也存在差异,而对变化信息的提取结果则更加不准确，而且存量影像的现时性能力较弱。多源数据虽然是目标地物空间信息提取的新应用，由于受历史数据现时性、可靠性、生产质量和效率的影响，待整理数据种类多、容量大、工作量繁重，无法满足诸如桥梁设施测量现时性和可靠性要求。