基于多基线影像匹配的高分辨率遥感影像DEM的自动生成

以青南高原三江源试验区为例,采用SPOT-5 HRS立体影像和HRS/HRG三立体像对生成试验区1∶5万25 m间隔DEM,并利用大量外业和内业检查点对自动提取的DEM进行精度分析。试验结果表明,利用所提出的影像匹配方法可以从SPOT-5卫星影像中全自动生成1∶5万DEM。另外,SPOT-5 HRS/HRG三影像立体条带数据适用于地势起伏较大的深切割山地区域。采用此方法,可以同时保持自动生成的DEM的精度和可靠性,大大减少自动生成的DEM中存在的粗差和人工后处理的工作量。

局部结构约束下的宽基线影像直线特征匹配

针对宽基线影像视角变化导致现有直线特征匹配方法难以获得可靠匹配结果的问题,本文在局部结构约束下提出了一种对影像视角变化具有较强稳健性的直线特征匹配方法。首先,对影像进行直线特征提取并按照一定的规则进行特征编组;其次,基于直线特征几何结构关系构建视角不变特征区域,计算其特征描述符并进行相似性度量,获取直线特征初始匹配结果;然后,利用初始匹配结果中的直线特征区域顶点坐标关系构建约束条件剔除错误匹配;最后,设计直线特征扩展匹配算法,提高直线特征匹配率。试验结果表明,与传统直线特征匹配算法相比,本文方法在有显著视角变化的宽基线影像之间能够获得更多的同名直线特征和更高的匹配正确率。

多基线立体影像的GC^3-P-SGM匹配方法

以"几何约束互相关"模型为基础,将迭代高程等效成"半全局影像匹配"方法中的左右视差,通过匹配代价的聚合分析,提出了一种多基线立体影像匹配方法 GC^3-P-SGM,并给出了其具体匹配步骤和处理流程。利用天绘一号卫星影像数据进行了实验和分析,结果表明,该方法具有较高的匹配性能和匹配精度。

基于描述子与几何约束的直线段匹配

提出了基于描述子与几何约束的直线段匹配方法。采用LSD(line segment detection)算法提取直线特征并用LBD(line band descriptor)描述子表示直线,通过计算2幅影像中直线描述子之间的距离得到N(N>3)对描述子距离最小的匹配直线对;估计影像间的变换模型参数,以变换模型约束下直线段中点间的距离和直线段间的距离作为相似性测度实现直线段匹配。与现有的直线段匹配算法进行对比,比对结果表明,对于真实的遥感影像及仿射变换、旋转、噪声、光照变化等仿真遥感影像,该方法均得到了更多的匹配直线段对,且耗时更少、匹配准确率高。

基于物方几何约束的多视匹配算法研究

影像匹配是航空影像数据自动空三处理的关键技术之一。为充分利用三线阵影像信息及纹理信息,文中针对ADS40影像采用一种利用像方和物方信息进行约束的多视匹配方法,此算法能同时处理3张及3张以上的影像,大大加快匹配效率,为自动空三提供有效的连接点及为提取DSM提供高精度密集匹配点。

一种综合利用像方和物方信息的多影像匹配方法

提出一种综合利用像方和物方信息的多影像匹配方法。首先对各原始影像采用3×3像元平均法生成4层金字塔影像,并在最高层金字塔影像中计算各搜索影像与基准影像的初始视差;然后从第3层金字塔影像开始进行基准影像与各搜索影像的匹配,并对各立体像对的匹配结果进行物方融合,剔除部分误匹配点,获得较精确的物方空间信息,以用于下一层金字塔影像的匹配。此过程融入带几何约束条件的相关系数法匹配和整体松弛法匹配策略;最后通过对某地区一组大重叠度数码航空影像的匹配试验,证实该方法的有效性。通过检测所生成的DSM精度,表明相对于传统的双片影像匹配方法,多影像的匹配可以有效剔除误匹配点并显著提高影像匹配的成功率。

基于SIFT的UAV载组合宽角相机影像匹配方法

针对无人驾驶飞机UAV(Unmanned Aerial Vehicle)航空组合相机获取的大像幅影像旋偏角较大、大尺度变化和颜色差异明显的问题,提出基于极几何和单应约束的SIFT(Scale Invariant Feature Transform)特征多尺度LSM(Least Squares Matching)算法。该算法顶层金字塔影像采用SIFT快速匹配,对匹配结果利用改进的RANSAC(Random Sample Consensus)算法计算影像间单应矩阵和基本矩阵;对影像进行Harris特征提取,根据极几何和单应约束采用双向一致性相关系数算法进行密集匹配;通过更新单应矩阵,设定阈值删除误匹配点;对匹配的同名点进行最小二乘匹配获取子像素级精度。通过对具有较大旋偏角、大尺度变化和颜色差异的3组实际航摄影像的试验对比表明,与传统方法相比,该算法具有较高的匹配成功率和较好的有效性。

线阵CCD影像多视匹配模型研究

针对线阵CCD影像,分析了GC3多视匹配模型,引入了MVLL多视匹配模型。研究了GC3与MVLL多视匹配模型的工作过程,综合比较了两种模型的异同。利用ADS40影像,针对相似、遮挡特征,做了多视匹配试验。结果表明,多视匹配模型能够综合利用多张重叠影像信息,提高匹配可靠性,具有较高的匹配优势。

基于几何约束的倾斜立体影像匹配

针对倾斜立体影像髙畸变与场景复杂特点,提出了一种基于几何约束的精化匹配算法.算法分两个阶段:1)利用下视立体像对之间的可靠同名像点联合初始外方位元素交会物方坐标,然后以其中一幅影像上的同名像点为待匹配点基于物方反投约束方法,在斜视影像上获得粗略同名像点,并利用转点成功的同名像点物方高程划分仿射近似平面,同时完成粗略匹配点对的分类;2)局部仿射约束的精匹配.针对每一类粗略匹配点,首先确定种子匹配点对队列,其中用于匹配约束的种子点进行最小二乘匹配,获得仿射变换矩阵A,对种子点一定邻域内的匹配点以A中的参数为初始值进行自适应归一化互相关(NCC)精化匹配.试验表明:对于高畸变倾斜影像,提出的算法是有效的.

多基线近景摄影测量的平面地表变形监测

为解决常规近景摄影测量方法用于平面地表变形监测时,由于影像倾角过大,造成匹配困难的问题.以非量测性的数码相机高精度几何标定技术和多基线极限倾角的数字近景摄影测量技术为基础,设计出用于监测平面地表变形的可靠方法.研究结果表明:平差精度可以达到毫米级,满足沉降监测的精度要求,验证了近景摄影测量用于平面地表变形监测的精度和可行性,为变形监测由常规孤立点测量拓展为面测量提供了便捷、可靠的途径.

基于多基线影像匹配的高分辨率遥感影像DEM自动生成

文章提出了一种新型的基于多基线影像匹配的高性能、高精度DEM自动生成方法,该方法采用由粗到细的多级影像匹配策略,综合多种成熟的,性能互补的影像匹配算法,充分考虑高分辨率卫星影像的特点,可以获取成像区域的高精确DEM。文章以青南高原三江源实验区为例,采用SPOT-5 HRS立体影像和HRS/HRG三立体像对生成实验区1:50 000的25m间隔DEM,并利用大量外业和内业检查点对自动提取的DEM进行精度分析。实验结果表明,利用本文提出的影像匹配方法可以从SPOT-5卫星影像中全自动生成1:50 000DEM,其高程精度优于国家测图规范的要求最低50%以上;另外,SPOT-5HRS/HRG三影像立体条带数据适用于地势起伏较大的深切割山地区域,采用本文提出的基于多基线的高精度匹配算法,可以同时保持自动生成的DEM的精度和可靠性。大大减少自动生成的DEM中存在的粗差和人工后处理的工作量。

一种空间结构信息的SAR影像直线匹配方法

针对SAR影像受相干斑噪声影响严重,难以直接利用灰度信息对特征直线进行匹配的问题,该文提出了一种基于空间结构信息的特征直线匹配方法。该方法首先根据影像间粗投影变换模型所提供的几何约束,将直线映射至同一坐标系下;然后基于直线双重距离进行匹配。为提高正确率,提出了旋转角一致性检核算法剔除误匹配。最后根据直线的空间特性对匹配直线对进行优化,获得"一对一"的匹配。对多组真实SAR影像进行实验,实验结果表明:该文提出的算法匹配直线对数量多,正确率高,稳定性好,优于L-P算法。