CN101799290A - 基于高程基准面的卫星立体影像像对近似核线生成方法以及装置 - Google Patents
基于高程基准面的卫星立体影像像对近似核线生成方法以及装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN101799290A CN101799290A CN201010112158A CN201010112158A CN101799290A CN 101799290 A CN101799290 A CN 101799290A CN 201010112158 A CN201010112158 A CN 201010112158A CN 201010112158 A CN201010112158 A CN 201010112158A CN 101799290 A CN101799290 A CN 101799290A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- image
- coordinate
- parameter
- line
- elevation
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Landscapes
- Image Processing (AREA)
- Image Analysis (AREA)
Abstract
本发明涉及一种近似核线生成方法以及装置,尤其是涉及一种基于高程基准面的卫星立体影像像对近似核线生成方法以及装置。本发明结合影像参数确定的高程基准面和影像几何成像模型,直接建立起原始影像与核线影像之间的像点坐标对应关系,从而进行影像核线重排列,生成核线影像像对,因此,本发明具有如下优点:1.基于高程基准面进行近似核线重排列,能够生成分辨率近似一致的核线立体模型,有助于人眼立体观测。在影像定向参数精度较高的情况下,该方法能够生成近乎严格的核线影像,核线重采样之后,同名点的上下视差被控制在子像素范围内;2.不需要物方选点建立局部直角坐标系,并且能处理带多种参数的影像。
Description
技术领域
本发明涉及一种近似核线生成方法以及装置,尤其是涉及一种基于高程基准面的卫星立体影像像对近似核线生成方法以及装置。
背景技术
对于当前高分辨率遥感卫星线阵CCD推扫式成像方式,像点与物点之间的严格几何关系很难完全建立,不能获得在框幅式影像中心投影所确定的直观的、严格的核线,传统航空摄影测量的核线理论和技术已不再完全适用。所以对高分辨率卫星线阵影像核线生成方法的研究具有重要的意义和价值。
王密等提出一种基于投影基准面的卫星立体影像像对近似核线生成方法,将所有共轭核曲线在投影基准面上的投影点轨迹用相互平行的直线集合近似表示,由原始立体影像定向参数直接建立原始影像像点与核线影像像点之间的严格对应关系。该方法直接基于影像RPC参数建立起左右影像之间的核线对应关系,普遍适用于各种类型的卫星立体影像。
但是这种方法需要物方选点建立局部直角坐标系,并且只能处理带有RPC参数的影像。
发明内容
本发明主要是解决现有技术所存在的像点与物点之间的严格几何关系很难完全建立,不能获得在框幅式影像中心投影所确定的直观的、严格的核线等的技术问题;提供了一种结合影像参数确定的高程基准面和影像几何成像模型,直接建立起原始影像与核线影像之间的像点坐标对应关系,从而进行影像核线重排列,生成核线影像像对的基于高程基准面的卫星立体影像像对近似核线生成方法以及装置。
本发明还有一目的是解决现有技术所存在的需要物方选点建立局部直角坐标系,并且只能处理带有RPC参数的影像等的技术问题;提供了一种不需要物方选点建立局部直角坐标系,并且能处理带多种参数的影像的基于高程基准面的卫星立体影像像对近似核线生成方法以及装置。
本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的:
一种基于高程基准面的卫星立体影像像对近似核线生成方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤1.由高程基准面获取模块通过影像参数确定高程基准面;所述的影像参数包括左影像参数以及右影像参数;
步骤2.由透视参数获取模块计算近似核线重采样参数;
步骤3.由核线影像生成模块将右影像重采样后生成核线影像。
在上述的基于高程基准面的卫星立体影像像对近似核线生成方法,所述的步骤2中,具体操作如下:
步骤2.1,由地面坐标获取元件读取右影像四个角点的影像坐标,与高程基准面值代入左影像的几何模型坐标正解函数,计算得到这四个点的地面坐标。
步骤2.2,由影像坐标获取元件将步骤2.1中的四个点地面坐标代入右影像的几何模型坐标反解函数,获取与其对应的影像坐标。
步骤2.3,由核线重排列采样参数获取元件将步骤2.1中获取的影像坐标以及步骤2.2中获取的影像坐标通过透视变换获取透视变换参数,即核线重排列采样参数。
在上述的基于高程基准面的卫星立体影像像对近似核线生成方法,所述的步骤1中,具体操作如下:
高程基准面获取模块读取左右影像及参数文件,在RPC参数文件中获得左、右影像传感器成像几何模型坐标正解函数fL、fR和反解函数f′L、f′R,以及左右影像平均高程值ZL与ZR,令ZR为高程基准面。
在上述的基于高程基准面的卫星立体影像像对近似核线生成方法,所述的步骤2.1中,具体操作为:地面坐标获取元件记录右影像四个角点的影像坐标(xRi,yRi),把这四个坐标和右影像的平均高程值ZR代入左影像的几何模型坐标正解函数fL计算这四个点对应的地面坐标(XRi,YRi),即(XRi,YRi)=fL(xRi,yRi,ZR)。
在上述的基于高程基准面的卫星立体影像像对近似核线生成方法,所述的步骤2.2中,具体操作为:影像坐标获取元件将步骤2.1中获取的四个点地面坐标通过右影像的几何模型坐标反解函数f′R获取它们在右影像上对应的影像坐标,即(xRi′,yRi′)=fR′(XRi,XRi,ZR)。其中i=1,2,3,4。
在上述的基于高程基准面的卫星立体影像像对近似核线生成方法,所述的步骤2.3中,具体操作为:
核线重排列采样参数获取元件把(xRi,yRi)和(xRi′,yRi′)通过透视变换 其中,
可获取8个方程,得到l1…l8 8个透视变换参数。
在上述的基于高程基准面的卫星立体影像像对近似核线生成方法,所述的步骤3中,核线影像生成模块将步骤2获取的透视变换参数对右影像进行透视变换,采用最邻近法重采样,得到变换后的影像,即为左影像的近似核线影像。
一种采用基于高程基准面的卫星立体影像像对近似核线生成方法的装置,其特征在于包括高程基准面获取模块以及与高程基准面获取模块相连的透视参数获取模块,核线影像生成模块与所述的透视参数获取模块相连,所述的透视参数获取模块包括地面坐标获取元件、影像坐标获取元件以及核线重排列采样参数获取元件,所述的地面坐标获取元件、影像坐标获取元件以及核线重排列采样参数获取元件依次相连。
因此,本发明具有如下优点:1.基于高程基准面进行近似核线重排列,能够生成分辨率近似一致的核线立体模型,有助于人眼立体观测。在影像定向参数精度较高的情况下,该方法能够生成近乎严格的核线影像,核线重采样之后,同名点的上下视差被控制在子像素范围内;2.不需要物方选点建立局部直角坐标系,并且能处理带多种参数的影像;3.简单、快速、实用。
附图说明
附图1为本发明的工作原理示意图;
具体实施方式
下面通过实施例,并结合附图,对本发明的技术方案作进一步具体的说明。
实施例:
一种基于高程基准面的卫星立体影像像对近似核线生成方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤1.由高程基准面获取模块通过右影像参数确定高程基准面;获取高程基准面是为了给卫星影像的几何模型坐标正反解函数提供Z值。
在本步骤中,高程基准面获取模块读取左右影像及参数文件,在RPC参数文件中获得左、右影像传感器成像几何模型坐标正解函数fL、fR和反解函数f′L、f′R,以及左右影像平均高程值ZL与ZR,令ZR为高程基准面。
步骤2.由透视参数获取模块计算近似核线重采样参数;
步骤2.1,由地面坐标获取元件读取右影像四个角点的影像坐标,与高程基准面值代入左影像的几何模型坐标正解函数,计算得到这四个点的地面坐标。地面坐标获取元件记录右影像四个角点的影像坐标(xRi,yRi),把这四个坐标和右影像的平均高程值ZR代入左影像的几何模型坐标正解函数fL计算这四个点对应的地面坐标(XRi,YRi),即(XRi,YRi)=fL(xRi,yRi,ZR)。
步骤2.2,由影像坐标获取元件将步骤2.1中的四个点地面坐标代入右影像的几何模型坐标反解函数,获取与其对应的影像坐标。影像坐标获取元件将步骤2.1中获取的四个点地面坐标通过右影像的几何模型坐标反解函数f′R获取它们在右影像上对应的影像坐标,即(xRi′,yRi′)=fR′(XRi,XRi,ZR)。其中i=1,2,3,4。
步骤2.3,由核线重排列采样参数获取元件将步骤2.1中获取的影像坐标以及步骤2.2中获取的影像坐标通过透视变换获取透视变换参数,即核线重排列采样参数。具体操作:
核线重排列采样参数获取元件把(xRi,yRi)和(xRi′,yRi′)通过透视变换
可获取8个方程,得到l1…l8 8个透视变换参数。
步骤3.由核线影像生成模块将右影像重采样后生成核线影像。在本步骤中,核线影像生成模块将步骤2获取的透视变换参数对右影像进行透视变换,采用最邻近法重采样,得到变换后的影像,即为左影像的近似核线影像。
本发明所采用的装置,包括高程基准面获取模块1以及与高程基准面获取模块1相连的透视参数获取模块2,核线影像生成模块3与所述的透视参数获取模块2相连,所述的透视参数获取模块2包括地面坐标获取元件4、影像坐标获取元件5以及核线重排列采样参数获取元件6,所述的地面坐标获取元件4、影像坐标获取元件5以及核线重排列采样参数获取元件6依次相连。
值得注意的是,在本发明中,习惯上是将待处理影像定义为右影像,参考影像定义为左影像,但是,也可以将待处理影像定义为左影像,参考影像定义为右影像,相关步骤做相应调整即可。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代,但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。
Claims (8)
1.一种基于高程基准面的卫星立体影像像对近似核线生成方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤1.由高程基准面获取模块通过影像参数确定高程基准面,所述的影像参数包括左影像参数以及右影像参数;
步骤2.由透视参数获取模块计算近似核线重采样参数;
步骤3.由核线影像生成模块将右影像重采样后生成核线影像。
2.根据权利要求1所述的基于高程基准面的卫星立体影像像对近似核线生成方法,其特征在于,所述的步骤2中,具体操作如下:
步骤2.1,由地面坐标获取元件读取右影像四个角点的影像坐标,与高程基准面值代入左影像的几何模型坐标正解函数,计算得到这四个点的地面坐标。
步骤2.2,由影像坐标获取元件将步骤2.1中的四个点地面坐标代入右影像的几何模型坐标反解函数,获取与其对应的影像坐标。
步骤2.3,由核线重排列采样参数获取元件将步骤2.1中获取的影像坐标以及步骤2.2中获取的影像坐标通过透视变换获取透视变换参数,即核线重排列采样参数。
3.根据权利要求1所述的基于高程基准面的卫星立体影像像对近似核线生成方法,其特征在于,所述的步骤1中,具体操作如下:
高程基准面获取模块读取左右影像及参数文件,在RPC参数文件中获得左、右影像传感器成像几何模型坐标正解函数fL、fR和反解函数f′L、f′R,以及左右影像平均高程值ZL与ZR,令ZR为高程基准面。
4.根据权利要求2所述的基于高程基准面的卫星立体影像像对近似核线生成方法,其特征在于,所述的步骤2.1中,具体操作为:地面坐标获取元件记录右影像四个角点的影像坐标(xRi,yRi),把这四个坐标和右影像的平均高程值ZR代入左影像的几何模型坐标正解函数fL计算这四个点对应的地面坐标(XRi,YRi),即(XRi,YRi)=fL(xRi,yRi,ZR)。
5.根据权利要求2所述的基于高程基准面的卫星立体影像像对近似核线生成方法,其特征在于,所述的步骤2.2中,具体操作为:影像坐标获取元件将步骤2.1中获取的四个点地面坐标通过右影像的几何模型坐标反解函数f′R获取它们在右影像上对应的影像坐标,即(xRi′,yRi′)=fR′(XRi,XRi,ZR)。其中i=1,2,3,4。
6.根据权利要求2或3所述的基于高程基准面的卫星立体影像像对近似核线生成方法,其特征在于,所述的步骤2.3中,具体操作为:
核线重排列采样参数获取元件把(xRi,yRi)和(xRi′,yRi′)通过透视变换
可获取8个方程,得到l1...l88个透视变换参数。
7.根据权利要求4所述的基于高程基准面的卫星立体影像像对近似核线生成方法,其特征在于,所述的步骤3中,核线影像生成模块将步骤2获取的透视变换参数对右影像进行透视变换,采用最邻近法重采样,得到变换后的影像,即为左影像的近似核线影像。
8.一种采用权利要求1所述的基于高程基准面的卫星立体影像像对近似核线生成方法的装置,其特征在于包括高程基准面获取模块(1)以及与高程基准面获取模块(1)相连的透视参数获取模块(2),核线影像生成模块(3)与所述的透视参数获取模块(2)相连,所述的透视参数获取模块(2)包括地面坐标获取元件(4)、影像坐标获取元件(5)以及核线重排列采样参数获取元件(6),所述的地面坐标获取元件(4)、影像坐标获取元件(5)以及核线重排列采样参数获取元件(6)依次相连。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201010112158XA CN101799290B (zh) | 2010-02-09 | 2010-02-09 | 基于高程基准面的卫星立体影像像对近似核线生成方法以及装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201010112158XA CN101799290B (zh) | 2010-02-09 | 2010-02-09 | 基于高程基准面的卫星立体影像像对近似核线生成方法以及装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN101799290A true CN101799290A (zh) | 2010-08-11 |
CN101799290B CN101799290B (zh) | 2012-05-09 |
Family
ID=42595072
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201010112158XA Expired - Fee Related CN101799290B (zh) | 2010-02-09 | 2010-02-09 | 基于高程基准面的卫星立体影像像对近似核线生成方法以及装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN101799290B (zh) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103630120A (zh) * | 2013-07-16 | 2014-03-12 | 中国人民解放军信息工程大学 | 基于严密几何模型的火星表面线阵影像核线重采样方法 |
CN106991643A (zh) * | 2017-03-13 | 2017-07-28 | 广东南方数码科技股份有限公司 | 一种低资源消耗的实时核线方法和实时核线系统 |
CN108592884A (zh) * | 2018-04-24 | 2018-09-28 | 武汉大学 | 一种通用线阵卫星核线影像生成方法 |
CN117664088A (zh) * | 2024-01-31 | 2024-03-08 | 中国人民解放军战略支援部队航天工程大学 | 超宽幅垂轨环扫式卫星影像确定同名点方法、系统及设备 |
CN117664087A (zh) * | 2024-01-31 | 2024-03-08 | 中国人民解放军战略支援部队航天工程大学 | 垂轨环扫式卫星影像核线生成方法、系统及设备 |
-
2010
- 2010-02-09 CN CN201010112158XA patent/CN101799290B/zh not_active Expired - Fee Related
Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103630120A (zh) * | 2013-07-16 | 2014-03-12 | 中国人民解放军信息工程大学 | 基于严密几何模型的火星表面线阵影像核线重采样方法 |
CN103630120B (zh) * | 2013-07-16 | 2016-09-14 | 中国人民解放军信息工程大学 | 基于严密几何模型的火星表面线阵影像核线重采样方法 |
CN106991643A (zh) * | 2017-03-13 | 2017-07-28 | 广东南方数码科技股份有限公司 | 一种低资源消耗的实时核线方法和实时核线系统 |
CN106991643B (zh) * | 2017-03-13 | 2020-08-25 | 广东南方数码科技股份有限公司 | 一种低资源消耗的实时核线方法和实时核线系统 |
CN108592884A (zh) * | 2018-04-24 | 2018-09-28 | 武汉大学 | 一种通用线阵卫星核线影像生成方法 |
CN117664088A (zh) * | 2024-01-31 | 2024-03-08 | 中国人民解放军战略支援部队航天工程大学 | 超宽幅垂轨环扫式卫星影像确定同名点方法、系统及设备 |
CN117664087A (zh) * | 2024-01-31 | 2024-03-08 | 中国人民解放军战略支援部队航天工程大学 | 垂轨环扫式卫星影像核线生成方法、系统及设备 |
CN117664088B (zh) * | 2024-01-31 | 2024-04-02 | 中国人民解放军战略支援部队航天工程大学 | 超宽幅垂轨环扫式卫星影像确定同名点方法、系统及设备 |
CN117664087B (zh) * | 2024-01-31 | 2024-04-02 | 中国人民解放军战略支援部队航天工程大学 | 垂轨环扫式卫星影像核线生成方法、系统及设备 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN101799290B (zh) | 2012-05-09 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN102164298B (zh) | 全景成像系统中基于立体匹配的元素图像获取方法 | |
CN103198523B (zh) | 一种基于多深度图的非刚体三维重建方法及系统 | |
CN106204731A (zh) | 一种基于双目立体视觉系统的多视角三维重建方法 | |
CN104331897A (zh) | 基于极线校正的亚像素级相位立体匹配方法 | |
CN103473021B (zh) | 一种基于二维图像的三维打印系统和方法 | |
CN102572486B (zh) | 立体视频的采集系统及方法 | |
US20160295194A1 (en) | Stereoscopic vision system generatng stereoscopic images with a monoscopic endoscope and an external adapter lens and method using the same to generate stereoscopic images | |
CN102519434B (zh) | 一种用于立体视觉三维恢复数据精度测量的试验验证方法 | |
CN101277454A (zh) | 一种基于双目摄像机的实时立体视频生成方法 | |
CN101799290A (zh) | 基于高程基准面的卫星立体影像像对近似核线生成方法以及装置 | |
CN104318616A (zh) | 彩色点云系统及基于该系统的彩色点云生成方法 | |
CN101424530B (zh) | 基于投影基准面的卫星立体影像像对近似核线生成方法 | |
CN103595989A (zh) | 三维影像显示装置及三维影像处理方法 | |
CN101848397A (zh) | 一种改进的计算集成图像的高分辨率重构方法 | |
CN102609977A (zh) | 基于深度融合和曲面演变的多视点三维重建方法 | |
CN103854291A (zh) | 四自由度双目视觉系统中的摄像机标定方法 | |
CN102005039A (zh) | 基于泰勒级数模型的鱼眼相机立体视觉深度测量方法 | |
CN104677330A (zh) | 一种小型双目立体视觉测距系统 | |
CN103278138A (zh) | 一种复杂结构薄部件三维位置及姿态的测量方法 | |
CN102679959A (zh) | 基于主动全景视觉传感器的全方位三维建模系统 | |
CN104268876A (zh) | 基于分块的摄像机标定方法 | |
CN101598550B (zh) | 基于投影轨迹的卫星立体影像近似核线重排快速方法 | |
CN103093460A (zh) | 基于平行视差的移动相机虚拟阵列标定方法 | |
CN102364524A (zh) | 一种基于变光照多视角间差采样的三维重建方法和装置 | |
CN111091076A (zh) | 基于立体视觉的隧道限界数据测量方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C14 | Grant of patent or utility model | ||
GR01 | Patent grant | ||
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20120509 Termination date: 20150209 |
|
EXPY | Termination of patent right or utility model |