[发明专利]基于无人机影像的DSM生成方法和装置

说明书

本公开提供了基于无人机影像的DSM生成方法和装置，所述方法包括：获取无人机影像集，根据所述无人机影像集中无人机影像的标签数据分别确定对应的相机初始内参数；根据所述无人机影像集中基准影像和所述搜索影像的重叠区域内的同名像点对应的特征点确定所述基准影像和所述搜索影像的仿射变换关系；确定重叠区域大于预设阈值的影像的重叠区域内的同名像点对应的特征点的三维坐标，根据所述三维坐标和所述初始内参数，生成DSM稀疏点云；利用多视图立体重建的方法根据所述稀疏点云获得DSM稠密点云，生成无人机影像对应的DSM。以此方式，能够有效利用无序的数据集进行快速准确的平差解算实现大场景的三维重建，生成对应的DSM。

技术领域

本公开的实施例一般涉及图像处理技术领域，并且更具体地，涉及基于无人机影像的DSM生成方法和装置。

背景技术

目前，行业内尚无利用无人机影像进行DSM生成的方法，在传统的DSM生成工作中，常采用传统测量法、激光雷达法、数字摄影测量法完成。这些方法进行DSM生成时会存在不同的问题：

一、利用传统测量法进行DSM生成时，需要大量的人力物力，数据获取时间长，更新周期长，并且在人工实地采集数据区域困难区域难以获取DSM成果。

二、利用激光雷达法进行DSM生成时，虽然能够获取精度较高的高程数据，但是缺少地物信息，只能采集到高程值，数据类型过于单一。

三、利用摄影测量方法进行DSM生成时，多以卫星静态遥感影像构成立体像对作为数据源，例如三线阵卫星只能得到同轨三个不同角度的地物信息，不同角度的细节信息过少或者需要执行多次拍摄任务。

无人机能够连续获取重叠度大的高精度序列影像，但获取的影像会丢失深度信息。基于图像的三维重建，是指利用多幅数码相机图像全自动恢复出场景三维结构的方法与技术。近年来三维重建技术在视频、图像三维重建处理领域获得了巨大的成功，将其应用到无人机图像处理领域，对无人机图像进行全自动重建相关的应用，可以拓展无人机的应用范围，提高无人机的应用水平。

发明内容

根据本公开的实施例，提供了一种能够对大区域建模时，能够有效利用无序的数据集进行快速准确的平差解算实现大场景的三维重建的基于无人机影像的DSM生成方案。

在本公开的第一方面，提供了一种基于无人机影像的DSM生成方法，包括：

获取无人机影像集，根据所述无人机影像集中无人机影像的标签数据分别确定对应的相机初始内参数；

根据所述初始内参数确定无人机影像的区域重叠关系，从所述无人机影像集中选取重叠区域大于预设值的影像，其中一张影像作为基准影像，其他影像作为搜索影像，根据所述基准影像和所述搜索影像的重叠区域内的同名像点对应的特征点确定所述基准影像和所述搜索影像的仿射变换关系；

基于SFM算法根据所述仿射变换关系确定重叠区域大于预设阈值的影像的重叠区域内的同名像点对应的特征点的三维坐标，根据所述三维坐标和所述初始内参数，生成DSM稀疏点云；

利用多视图立体重建的方法根据所述稀疏点云获得DSM稠密点云，生成无人机影像对应的DSM。

在一些实施例中，所述根据无人机影像的标签数据确定相机的初始内参数，包括：

根据无人机影像的标签数据确定无人机影像宽度Width和高度Height、焦距f，进而确定相机的初始内参数K，

其中，w为相机传感器的宽度，d_x、d_y为像主点的初始位置，F₁为无人机影像到相机传感器之间的距离。