[发明专利]一种基于长短混合基线的数字摄影测量方法

摘要

本发明公开了一种基于长短混合基线的数字摄影测量方法，该测量方法包括：步骤10）进行长短混合基线摄影，获取短基线图像数据和长基线图像数据；步骤20）处理短基线图像数据；步骤30）根据短基线图像数据处理结果，处理长基线图像数据，获得长基线精确三维模型。该基于长短混合基线的数字摄影测量方法可以提高图像匹配准确度。

主权项

1.一种基于长短混合基线的数字摄影测量方法，其特征在于，该测量方法包括：步骤10)进行长短混合基线摄影，获取短基线图像数据和长基线图像数据；所述的步骤10)具体包括：步骤101)对被测目标用立体相机在位置T1进行同步摄影，获得第一立体像对，第一立体像对包括图像p1和图像p2，图像p1的摄影中心为S1，图像p2的摄影中心为S2，设基线B1是以S1和S2为端点连接的直线，基线B1为短基线；步骤102)对被测目标用立体相机在位置T2进行同步摄影，获得第二立体像对，第二立体像对包括图像p3和图像p4，图像p3的摄影中心为S3，图像p4的摄影中心为S4，设基线B3是以S3和S4为端点连接的直线，基线B3为短基线；步骤103)选取第一立体像对中的一图像和第二立体像对中的一图像，组成长基线立体像对，以该长基线立体像对中的两张图像的摄影中心为端点，连线为基线B2，基线B2为长基线立体像对的长基线；步骤20)处理短基线图像数据；所述的步骤20)具体包括：步骤201)利用FAST特征点检测算法对图像p1提取图像特征点，获得图像p1上的图像特征点坐标；步骤202)图像匹配：对图像p1上的每一个特征点a1，利用核线约束图像匹配方法，确定过S1、S2和a1的平面，所述平面与p1相交的直线为l1，所述平面与p2相交的直线为l2；在l2上搜索特征点a1的同名像点a2；步骤203)利用数字摄影测量原理计算特征点a1和同名像点a2对应的空间点A的三维坐标(XA、YA、ZA)及其中误差(MX、MY、MZ)；步骤204)将步骤203)计算得到的三维坐标，构成短基线粗模型；步骤205)计算步骤204)得到的短基线粗模型中各点的深度范围：根据空间点的三维坐标及其中误差，以两倍中误差为极限误差，深度误差为εZ＝2MZ，其中，MZ表示步骤203)计算出的各模型点深度方向的中误差；空间点的深度范围为(ZA‑εZ,ZA+εZ)；ZA表示步骤203)计算出的深度值；设M1＝ZA‑εZ，M2＝ZA+εZ；步骤30)根据短基线图像数据处理结果，处理长基线图像数据，获得长基线精确三维模型；所述步骤30)具体包括：步骤301)长基线模型核线约束计算：对于图像p2上的特征点a2，利用核线约束图像匹配方法，确定过S2、S3和a2的平面，确定平面与图像p3相交的直线为核线l3；步骤302)深度范围约束计算：根据步骤205)确定的空间点的深度范围约束，计算步骤203)中的A点在核线l3上的取值范围m1和m2；步骤303)长基线模型的精匹配：在m1和m2范围内，匹配a2的同名像点a3；步骤304)长基线模型的空间坐标计算：利用步骤203)相同的方法，重新计算长基线模型中特征点a2和同名像点a3对应的空间点A的精确三维坐标(X′A Y′A Z′A)；步骤305)通过对图像p2上的每一个特征点进行所述301)—步骤304)计算，将得到的三维坐标构成长基线精模型。