[发明专利]一种机载点云辅助的卫星影像立体匹配点云定向方法有效

专利信息
申请号: 202110120579.5 申请日: 2021-01-28
公开(公告)号: CN112435299B 公开(公告)日: 2021-06-01
发明(设计)人: 王伟玺;李晓明;谢林甫;罗文强;汤圣君;李游;郭仁忠 申请(专利权)人: 深圳大学
主分类号: G06T7/73 分类号: G06T7/73;G06T7/33;G06T7/00
代理公司: 深圳市君胜知识产权代理事务所(普通合伙) 44268 代理人: 刘文求
地址: 518060 广东*** 国省代码: 广东;44
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摘要:
搜索关键词: 一种 机载 辅助 卫星 影像 立体 匹配 定向 方法
【说明书】:

发明公开了一种机载点云辅助的卫星影像立体匹配点云定向方法,包括:获取卫星影像立体匹配点云和机载点云,确定卫星影像立体匹配点云和机载点云的若干重叠区;计算各个重叠区对应的机载点云密度和重叠区面积,并根据机载点云密度和重叠区面积确定各个重叠区的定向权重;根据定向权重构建目标函数,并根据目标函数对卫星影像立体匹配点云进行绝对定向。本发明根据各个重叠区对应的机载点云密度和重叠区面积确定各个重叠区的定向权重,根据各个重叠区的定向权重对卫星影像立体匹配点云进行绝对定向,在绝对定向过程中考虑了不同重叠区中的机载点云数据的数据质量差异及误差分布的各向异性,提高了卫星影像立体匹配点云的定向精度。

技术领域

本发明涉及摄影遥感与测量技术领域,具体涉及一种机载点云辅助的卫星影像立体匹配点云定向方法。

背景技术

通过卫星影像获取的三维点云数据在大范围测图等应用中具有不可替代的作用。然而,由于卫星星历误差等因素的影响,卫星影像位置信息往往不够精确,从而导致通过卫星影像立体匹配获取的点云数据绝对位置精度较差,故利用卫星影像立体匹配获取的点云数据需要结合地面数据进行绝对定向。

在城市地区,无人机获取的机载点云数据具有密度大、绝对位置精度高的特点,可用作参考对卫星影像立体匹配点云进行绝对定向。但现有以机载点云为参考,对卫星影像立体匹配点云进行绝对定向的方法未考虑不同区域机载点云数据的数据质量差异及误差分布的各向异性,导致定向结果并非最优估计,使得卫星影像匹配点云的绝对定向精度不足。

因此,现有技术还有待于改进和发展。

发明内容

针对现有技术的上述缺陷,本发明提供一种机载点云辅助的卫星影像立体匹配点云定向方法,旨在解决现有卫星影像立体匹配点云定向方法未考虑不同区域机载点云数据的数据质量差异及误差分布的各向异性,导致定向结果误差大的问题。

本发明解决技术问题所采用的技术方案如下:

一种机载点云辅助的卫星影像立体匹配点云定向方法,其中,包括:

获取卫星影像立体匹配点云和机载点云,确定所述卫星影像立体匹配点云和所述机载点云的若干重叠区;

计算各个所述重叠区对应的机载点云密度和重叠区面积,并根据所述机载点云密度和所述重叠区面积确定各个所述重叠区的定向权重;

根据所述定向权重构建目标函数,并根据所述目标函数对所述卫星影像立体匹配点云进行绝对定向。

所述的机载点云辅助的卫星影像立体匹配点云定向方法,其中,所述确定所述卫星影像立体匹配点云和所述机载点云的若干重叠区的步骤包括:

对所述卫星影像立体匹配点云和所述机载点云进行以地面为参考面的二维平面投影,并从投影后的所述卫星影像立体匹配点云中提取出第一多边形,以及从投影后的所述机载点云中提取出第二多边形;

对所述第一多边形和所述第二多边形进行求交运算,确定所述卫星影像立体匹配点云和所述机载点云的若干重叠区。

所述的机载点云辅助的卫星影像立体匹配点云定向方法,其中,所述计算各个所述重叠区对应的机载点云密度的步骤包括:

采用K近邻搜索算法确定各个所述重叠区内的机载点云中的每个点对应的K个邻近点;

计算各个所述重叠区内的机载点云中的所有点与其对应的K个邻近点的距离平均值,并将所述距离平均值作为各个所述重叠区对应的机载点云密度。

所述的机载点云辅助的卫星影像立体匹配点云定向方法,其中,所述计算各个所述重叠区对应的重叠区面积的步骤包括:

对各个所述重叠区内的机载点云进行二维平面投影,并从投影后的各个所述重叠区内的机载点云中提取出各个所述重叠区对应的二维alpha-shape边界;

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