[发明专利]海拔起伏较大测区无人机影像局部重叠度过高处理的方法

摘要

本发明涉及一种海拔起伏较大测区无人机影像局部重叠度过高处理的方法，属于遥感影像处理技术领域。该方法在POS数据的辅助下，裁剪获取地形参考数据，计算影像间的重叠度，并通过智能分析，完成海拔起伏较大测区局部影像重叠度过大的自动处理。本发明提出的针对海拔起伏较大测区无人机影像局部重叠度过高处理的方法，只需要简单的参数指定，就能够在保证所有影像重叠度均高于最小限值的情况下剔除最多的冗余影像。通过对原始数据的精简，加快后续DOM的制作效率。该方法具有参数设定简单、不降低DOM制作精度的条件下提升其制作效率等特点。

主权项

1.海拔起伏较大测区无人机影像局部重叠度过高处理的方法，其特征在于包括如下步骤：步骤(1)，下载免费DEM数据；步骤(2)，根据无人机航摄所获所有像片对应的POS点坐标该POS点坐标记录了像片的6个外方位元素，分别为位置坐标(B,L,Z)及旋转角其中每一张像片有且仅有一个POS点与之对应，由第一个POS点开始，依次计算每个POS点指向其相邻POS点的向量坐标，并计算相邻POS点向量之间的夹角；根据设定的航线弯曲度限值将同属一条航带的POS点归组后，由n个POS点共生成m’条航带；之后，以每条航带的首尾端点作为外接多边形的角点，生成完全包含所有POS点的最小外接多边形；其中生成航带的具体方法为：以第一个POS点作为第一条航带的首端点，并从第一个夹角开始，依次比较每个夹角θi和航线弯曲度限值Δθ，其中i＝2，3，4，…，n‑1，如θi＜Δθ，则认为第i个POS点属于该条航带，反之，则断开此航带，生成新航带，并将第i‑1个POS点作为该条航带的末端点，第i个POS点作为新航带的起始点；比较完所有夹角后，将最后一个POS点作为最后一条航带的末端点；步骤(3)，以步骤(2)中所获最小外接多边形为掩膜，裁剪步骤(1)中所获DEM数据，得到无人机航飞区DEM数据；步骤(4)，读取步骤(3)中所获得的无人机航飞区DEM数据，计算每个POS点的相对航高，其方法为：(4.1)读取DEM数据左上角的起始坐标及像元大小，以横纵像素个数为单位，建立起DEM像素坐标与大地坐标之间的转换关系；(4.2)将POS点大地坐标(Bi，Li)转化为像素坐标(Ri，Ci)；(4.3)以最邻近像元法，取最接近(Ri，Ci)坐标的DEM像素坐标(Ri’,Ci’)，则该DEM像素坐标对应的高程坐标Zi’为该POS点对应地面海拔；(4.4)用该POS点的绝对行高Zi减去对应地面海拔高Zi’即可获得相对航高Hi，Hi＝Zi‑Zi’；其中，i＝1，2，3，…，n；步骤(5)，将POS点的大地坐标投影到平面，获得以米为单位的投影坐标(X_i,Y_i)；根据步骤(4)中计算的相对行高，可获得改正后的POS点坐标其中，i＝1，2，3，…，n；步骤(6)，根据步骤(5)得到的每个改正后的POS点坐标计算同一条航带的第p张像片和第k张像片的像片重叠度，第p张像片对应的POS点坐标为第k张像片对应的POS点坐标为重叠度的计算方法为：(6.1)计算两POS点间距(6.2)计算平均航摄比例尺分母：设相机焦距为f，则平均航摄比例尺分母(6.3)计算像片的旋偏角σ：根据步骤(2.3)所获取的航带，以每条航带的首尾端点的连线为该航带所在的线段，计算各航带所在线段的方向角；设该张像片的航带的方向角为α，则该像片的旋偏角σ为该张像片POS点坐标中κ值与该张像片的航带的方向角α的差值，即σ＝κ‑α；(6.4)计算像片重叠度：设第p张像片在航向方向像幅大小为w，像元大小为u，则第p张像片和第k张像片的像片重叠度为：; σ_p为第p张像片的旋偏角；σ_k为第k张像片的旋偏角；步骤(7)，冗余影像的剔除：根据步骤(6)的计算方法，首先计算第a张像片和第a张相邻的前一张像片的像片重叠度Oa，若Oa＞Omax，则计算第a张相邻的后一张像片和第a张相邻的前一张像片的像片重叠度Oa’，并做如下处理：①若Oa’Omin，则剔除第a张像片，即剔除第a个POS点对应的像片；其中，第a张像片所对应的POS点不为航带的起始点和末端点；Omin为自定义的重叠度最小限值；Omax为自定义的重叠度最大限值；步骤(8)，设步骤(7)累计剔除像片总数m，则根据步骤(7)累计剔除像片总数作以下处理：①若m>0，则重复步骤(7)，进行冗余影像的剔除；②若m＝0，则结束冗余影像的剔除，循环终止，剩余的像片是已经剔除掉重叠度超限的冗余像片后的原始像片集，将其作为输出成果。