球形全景核线约束的颜色不变量综合特征快速匹配方法

针对目前立体全景模型量测应用中特征匹配自动化程度偏低的问题,提出一种基于立体球形全景约束的颜色不变量综合特征快速匹配方法.首先,通过核线约束,使全景影像匹配的搜索范围从二维限制到一维带状缓冲区域;然后利用颜色不变量相关系数进一步确定精细搜索范围;最后,基于颜色不变量及旋转不变纹理特征构建综合匹配测度模型,以实现全景特征匹配.通过实地拍摄的全景图像,与灰度匹配法、SIFT,SURF以及CSIFT进行比较分析.实验结果表明,该方法匹配准确率提高了近10%,可消减球形全景特征的误匹配,有效地解决影像匹配时同名像点自动寻找与几何信息快速解算,为全景量测模型二次采样、量测及深度图的生成奠定基础.

卫星线阵立体影像的倾斜仿射变换核线模型

核线约束是构建摄影测量立体模型的重要条件。由于卫星线阵影像的多中心投影特性,难以建立其严格的核线模型。文章从上下视差最小的同名核线特征出发,在仿射变换模型基础上引入核线倾角变化参数,提出一种新的倾斜仿射变换核线模型。通过“无误差”的虚拟同名点仿真试验表明,文章提出的模型受影像范围及地表高差影响较小,在影像区块6000像元×6000像元、地表高差1000m情况下,对于不同形式卫星立体影像的模型误差均小于1个像元。进一步使用实际匹配同名点平差,实验表明:对于SPOT-5、“资源三号”和“高分七号”等卫星影像,文章模型误差相对于匹配观测误差可忽略,实际核线精度在整景影像范围内优于0.8像元,所生成核线影像能够满足后续密集匹配要求。新模型的精确性和普适性相比现有同类模型显著提升,可实际应用于卫星摄影测量处理。

基于投影基准面的线阵推扫式卫星立体像对近似核线影像生成方法

提出一种实用的基于物方投影基准面的线阵推扫式卫星影像核线模型,研究并实现基于该模型的近似核线影像生成方法。该方法能够生成子像素级上下视差的近乎严格的核线影像,且能直接由立体影像的定向参数建立原始影像与核线影像之间的严格坐标对应关系;基于投影基准面进行近似核线排列,有利于生成分辨率一致、相对于物方水平的核线立体模型,方便进行立体量测和立体判读。为了验证本文方法的正确性、可行性和通用性,分别对带有高精度RPC的SPOT5-HRG异轨立体像对、IKONOS同轨立体像对、IRS-P5同轨立体像对以及Quickbird同轨立体像对进行了核线试验。目前,该方法已应用于卫星影像的立体测图和DEM自动生成软件模块中。

核线几何的解析分析

分析了核线影像与原始倾斜影像之间的解析关系 ,得到了核点坐标 ,由此可方便地进行任意区域、不同方式的核线排列。在此基础上 ,提出了一种影像匹配中核线影像与金字塔数据结构相结合的方法。实验结果证明该分析结论正确 ,本文提出的影像匹配方案可行。

直接沿方向纠正核线影像快速算法

核线几何是数字摄影测量研究与实际生产中常用且有效的约束条件。目前还没有直接在中心投影影像上纠正核线影像的完整算法。推导了中心投影影像上任意两条相邻核线之间的夹角模型,在此基础上给出一种直接在中心投影影像上纠正核线影像的算法,该算法的复杂度小于传统纠正算法的1/2,并且易于对任意多边形区域生成局部核线影像。通过将该算法用于多幅中心投影影像的核线影像生成,都得到正确的试验结果,说明推导的夹角模型正确,所提出的核线影像纠正算法可用并且在计算时间方面优于传统算法。

基于相机基础矩阵的航空影像核线重排列

相机基础矩阵反映了两张相片的相互关系,在计算机视觉领域已经得到广泛研究和应用。摄影测量领域的核线重排列可以获得消除了上下视差的核线影像对,利于匹配和立体量测。文章利用相机基础矩阵对航空影像进行了核线重排列,实验结果表明,该方法可以获得消除了上下视差的核线影像对,并取得了跟用传统的摄影测量方法处理所得到的一致的结果,得到的水平核线影像对上下视差在一个像素以内,可以直接用于立体量测。

直升机电力巡线系统中利用核线约束进行线路三维重建

在基于多角度成像技术的直升机电力巡线系统中,为了完成线路预警需要计算导线与周围物体的相对距离,除需要生成线路走廊所在地区的数字地面模型外,还必须提取三维线路信息.因此,提出了一种利用核线约束对线路中间隔棒进行三维重建的方法,进而可以重建整条电力线的三维信息.现场飞行实验表明,应用所提出的方法可以准确重建电力线路的三维信息,使得系统的物线距离测量达到巡线需要的0.5 m精度要求.

基于RPC模型的线阵卫星影像核线排列及其几何关系重建

针对核线影像无几何模型的问题,提出基于有理多项式系数(Rational Polynomial Coefficient,RPC)模型,利用投影轨迹法制作线阵推扫式卫星核线影像及其几何模型的重建方法。利用SPOT 5 HRG、CBERS 2-03异轨立体像对和SPOT 5 HRSI、RS P5、GeoEyeI、KONOS同轨立体像对重建的核线影像几何模型上下视差的中误差在0.2个像元之内;利用重建几何模型和原始影像几何模型进行前方交会计算所得到的地面点平面中误差在1 m之内,高程中误差在0.3 m之内,验证了本文方法的可靠性。

线阵推扫影像的核线模型研究

通过对线阵CCD推扫式影像和框幅式中心投影影像的核线理论的对比研究 ,建立了线阵CCD推扫式影像的核线理论 ,并探讨了它的基本特性 。

车载纵向摄影影像的核线影像生成与同名点匹配

根据车载纵向摄影影像核线排列的特点,利用相对定向确定立体像对的核线几何关系生成核线影像,并进行同名点匹配,取得了很好的效果。

基于沿主光轴方向摄影立体像对的相对定向与核线排列

由于沿主光轴方向摄影立体像对的交会角小、精度低,在常规的、面向测图的摄影测量均不采用。然而在火星运载体“着落”时的定位,移动测图、隧道摄影测量,特别是行走机器人视觉等实际应用中都会出现沿主光轴方向拍摄的序列影像,对沿主光轴方向的前后视立体像对的摄影测量的基本问题:径向差、切向差(相当于常规摄影测量中的左右视差、上下视差);相对定向;核线的排列等进行讨论,并进行实验验证。

基于POS数据的核线影像生成方法

提出一种对已知外方位元素的立体影像实施灰度重采样生成核线影像对的方法,推导了核线影像与原始影像之间的严密几何关系,并利用一组摄于某山区的1∶3000比例尺实际航空影像验证了所建立几何关系的正确性和方法的可行性。试验表明,利用光束法区域网平差和经检校后的POS影像外方位元素生成的核线影像对与基于常规相对定向方法所生成的核线影像对具有相同的质量,同名点的上下视差在1像元以内,完全可以满足摄影测量立体观测的要求;而采用未经检校的POS影像外方位元素所生成的同名核线影像对带有约70像元的上下视差,无法用于立体观测。

航空影像水平核线生成方法

在水平核线影像生成过程中,对于一般的水平像对,即基线与大地坐标系不平行的情况下,水平影像上的核线之间是不平行的.为了得到正确有效的水平核线影像,将地面坐标系旋转到基线的水平方向,并按照共面条件,采用与非水平核线重排相似的方法对水平影像上的核线进行重排,以消除基线不水平产生的核线与扫描线不平行的问题,减少测图、匹配等后续工作的计算量,提高运算速度.最后给出了基线倾角与水平影像上核线间最大夹角的关系,得出在基线倾角较大时应采用非水平核线影像以保证核线影像的质量.

核线驱动与自适应窗口相结合的建筑物角点稳健匹配算法

针对景深突变、区域遮挡等因素导致的倾斜立体影像中同名建筑物角点难以准确匹配的难题,提出一种基于核线驱动和自适应窗口的鲁棒匹配算法。算法分3个阶段:1提取重复度较高、分布均匀的角点特征,并对立体像对进行多类型互补仿射不变特征匹配,以用于后续的几何关系估计;2利用随机采样一致性(random resample consensus,RANSAC)算法来排除地面区域的角点特征,并采用改进的RANSAC算法估计两组倾角迥异的核线关系;3基于步骤2估计的双核线关系求取景深突变区域中角点的近似几何单应变换,并联合自适应窗口方法实现同名建筑物角点的精确匹配。最后,通过多组高分辨率无人机倾斜影像数据验证了该算法的有效性与优越性。

WorldView-2核线影像立体测图研究

卫星遥感影像大多是线阵推扫式成像模型,且分辨率越来越高,研究遥感影像数字测图具有重要现实意义。线阵推扫式成像方式与传统框幅式摄影测量不同,线阵CCD的每一扫描行都具有独立的外方位元素,这使得高分辨率遥感影像的核线模型不再是一直线,而是类似于双曲线的形状。比较框幅式摄影测量与推扫式成像核线模型之间的差异,在具有约束条件的情况下,线阵遥感影像的匹配方法仍可在接近一维的形式下进行,加快影像处理的速度。

一种近似核线影像相关法在遥感图像处理中的应用

MODIS遥感图像数据L1B产品中存在着BowtieEffect,即“双眼皮”现象 ,几何纠正后仍无法去除 ,因此必须在几何纠正前加以去除。而目前大型商用图像处理软件如POTOSHOP及遥感处理软件ENVI,ERDAS等还没有现成的处理工具。提出一种近似的核线影像相关法和一个快速去除MODIS“双眼皮”的思路 。

扩展核线模型在线阵CCD卫星遥感影像立体匹配中的应用

核线（epipolarity）是立体摄影测量分析像对几何关系的一个基本概念，在摄影测量的处理当中有着重要的应用价值，但经典的核线关系仅适用于框幅式中心投影影像。针对线阵CCD卫星遥感立体影像，将基于投影轨迹法的扩展核线模型引用到影像匹配中，提出了一种基于动态核线的近似直线约束方法，实现了线阵CCD立体影像匹配的核线约束；在此核线模型应用的基础上，提出了一种基于核线的成像约束方法。试验结果表明前一种方法在匹配速度方面比传统方法有显著的提高，后一种方法在匹配精度、可靠性方面比传统方法有明显提高。

利用本质矩阵对球形全景核线进行推导与分析

针对立体全景构模中缺乏核线特性规律分布研究及其可靠性检验的问题,通过对球形全景影像的投影几何进行深入分析,利用计算机多视几何的本质矩阵建立该类影像的核线几何模型,推导出数学方程及轨迹特性,并对其分布规律进行了统计分析,为核线在球形全景影像中的应用提供了理论基础.实验结果证明,文中推导的球形全景核线方程是正确的,在实际应用中是可行的.

资源三号卫星数据融合的核线影像生成

提出了一种基于数据融合的高分辨率彩色核线影像生成方法.首先对全色立体影像与多光谱影像进行融合处理,根据物方投影基准面的卫星影像核线模型由融合影像生成近似核线影像,实现了高分辨率彩色核线影像生成.通过对ZY-3影像进行试验,结果表明所提出的方法具有与全色立体影像相同的量测性能,能真实反映地形地貌特征,而且比全色立体影像信息更丰富,更容易正确解读.

线阵CCD推扫式影像的扩展核线模型

首先简要论述了框幅式中心投影遥感影像的传统核线模型及其理论特性,分析和总结了线阵CCD推扫式遥感影像的核线模型及其研究现状;其次通过与框幅式中心投影遥感影像核线模型的对比研究,利用投影轨迹法建立了一种既适用于框幅式中心投影遥感影像,又适合于线阵CCD推扫式遥感影像的扩展核线模型;最后通过实验总结分析了它的基本特性。