CN106403906A - 一种提高多全景相机合成影像摄像测量精度的方法 - Google Patents

一种提高多全景相机合成影像摄像测量精度的方法 Download PDF

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杨成
张超超
刘成
秦静华
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    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01C—MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
    • G01C11/00—Photogrammetry or videogrammetry, e.g. stereogrammetry; Photographic surveying
    • G01C11/04—Interpretation of pictures
    • G01C11/06—Interpretation of pictures by comparison of two or more pictures of the same area
    • G01C11/08—Interpretation of pictures by comparison of two or more pictures of the same area the pictures not being supported in the same relative position as when they were taken

Abstract

本发明公开了一种提高多全景相机合成影像摄像测量精度的方法，包括以下步骤：S1：首先根据全景相机厂家提供的资料中得到多全景相机系统中的每个全景相机的内方位元素和物镜畸变；S2：从多全景相机系统组成的矩阵中选取一个全景相机作为多全景相机系统的坐标系原点，进而计算得到多全景相机系统中的其它全景相机的外方位元素的相机参数；S3：将多个全景相机搭设在多全景相机搭载平台上，全景相机可以利用多全景相机搭载平台上的GPS定位来对项目所在地区的地面控制点进行精准定位。本多全景相机合成影像摄像测量精度的方法可以达到摄像测量的精度要求，能够定期对全景相机的性能进行检校，且具有较强的通用性。

Description

一种提高多全景相机合成影像摄像测量精度的方法
技术领域
本发明涉及摄像测量技术领域，尤其涉及一种提高多全景相机合成影像摄像测量精度的方法。
背景技术
摄影测量是通过相机拍摄的空间物体的影像对空间物体的形状、大小、空间位置、性质及相互关系进行量测的技术。为了提高量测结果的精度及量测的效率，现代摄影测量中大都将多台全景相机按不同摄影方向和位置组合在一起对空间物体的不同位置和方向同时进行摄影，尽可能一次大范围大角度地获取空间物体的影像，再经后续计算机处理将这些全景相机拍摄的影像拼接成合成影像，然后对合成影像进行摄影测量处理而达到量测目的，也可以与其它仪器设备一起用这样拼接的合成影像进行定位导航用途。由于这样的多相机合成影像在拼接过程存有一定的投影近似性，不是严格意义的中心投影影像，只能在满足一定的摄影条件下使用才能达到测量的精度要求。
目前，由于多全景相机系统种类众多，性能差异较大，以及摄影条件的复杂多样，而现有的自检校空三平差法很难选择合适的附加改正参数得到稳定的量测结果，验后误差格网改正法也难在一定数量的地面控制点情况下对合成影像存在的系统误差进行有效补偿。尤其在近距离摄影时，这些方法均达不到量测的精度要求，也不能直接对多全景相机系统中各个全景相机的性能进行定期的检校。而对于地面近距离摄影用的多全景相机系统的精确测量目前还缺少类似的事例，缺乏通用性较强的对所有多全景相机合成影像进行有效严密处理的方法和手段。
发明内容
基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种提高多全景相机合成影像摄像测量精度的方法。
本发明提出的一种提高多全景相机合成影像摄像测量精度的方法，包括以下步骤：
S1：首先根据全景相机厂家提供的资料中得到多全景相机系统中的每个全景相机的内方位元素和物镜畸变；
S2：从多全景相机系统组成的矩阵中选取一个全景相机作为多全景相机系统的坐标系原点，进而计算得到多全景相机系统中的其它全景相机的外方位元素的相机参数；
S3：将多个全景相机搭设在多全景相机搭载平台上，全景相机可以利用多全景相机搭载平台上的GPS定位来对项目所在地区的地面控制点进行精准定位，以此来获取多全景相机系统中的每个全景相机的原始影像；
S4：根据步骤S2得到的相机参数来建立每个全景相机原始影像与多全景相机合成影像之间的转换关系；
S5：根据步骤S3所得到的每个全景相机的原始影像按照S4所得到的每个全景相机原始影像与多全景相机合成影像之间的转换关系进行拼接，可以得到每个全景相机合成影像及其内方位元素；
S6：根据步骤S3的GPS定位数据、步骤S5的每个全景相机合成及其内方位元素和步骤S2中的相机参数可以得到空三平差、三维量测以及正射纠正用的摄像测量数据处理工程；
S7：根据步骤S6得到的摄像测量数据处理工程来对步骤S5得到的每个全景相机合成影像进行绘制，进而可以得到多全景相机像点的影像坐标以及多全景相机合成影像的外方位元素；
S8：根据步骤S7得到的多全景相机合成影像的外方位元素与步骤是S1中的每个全景相机的内方位元素相结合，使得全景相机原始影像上的像点和全景相机物镜中心在项目所在区域上的地面控制点都严格满足摄影测量的几何共线条件。
优选地，所述多全景相机搭载平台为空中有人飞行器或者固定支架。
优选地，所述摄像测量数据处理工程均安装在计算机上。
优选地，所述多全景相机搭载平台上的GPS定位可以对项目所在区域上的地面控制点进行获取定位数据。
本发明的有益效果：
1、通过在多个全景相机搭载在多全景相机搭载平台上，且多全景相机搭载平台上安装有GPS定位装置，使得多全景相机系统可以精确的获得地面控制点的定位数据，极大的提高了摄像测量的精度；
2、通过在计算机上处理空三平差、三维量测以及正射纠正用的摄像测量数据，使得多全景相机合成影像摄像测量精度的方法具有较强的通用性，且处理速度快；
本多全景相机合成影像摄像测量精度的方法可以达到摄像测量的精度要求，能够定期对全景相机的性能进行检校，且具有较强的通用性。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步解说。
实施例
本实施例中提出了一种提高多全景相机合成影像摄像测量精度的方法，包括以下步骤：
S1：首先根据全景相机厂家提供的资料中得到多全景相机系统中的每个全景相机的内方位元素和物镜畸变；
S2：从多全景相机系统组成的矩阵中选取一个全景相机作为多全景相机系统的坐标系原点，进而计算得到多全景相机系统中的其它全景相机的外方位元素的相机参数；
S3：将多个全景相机搭设在多全景相机搭载平台上，全景相机可以利用多全景相机搭载平台上的GPS定位来对项目所在地区的地面控制点进行精准定位，以此来获取多全景相机系统中的每个全景相机的原始影像；
S4：根据步骤S2得到的相机参数来建立每个全景相机原始影像与多全景相机合成影像之间的转换关系；
S5：根据步骤S3所得到的每个全景相机的原始影像按照S4所得到的每个全景相机原始影像与多全景相机合成影像之间的转换关系进行拼接，可以得到每个全景相机合成影像及其内方位元素；
S6：根据步骤S3的GPS定位数据、步骤S5的每个全景相机合成及其内方位元素和步骤S2中的相机参数可以得到空三平差、三维量测以及正射纠正用的摄像测量数据处理工程；
S7：根据步骤S6得到的摄像测量数据处理工程来对步骤S5得到的每个全景相机合成影像进行绘制，进而可以得到多全景相机像点的影像坐标以及多全景相机合成影像的外方位元素；
S8：根据步骤S7得到的多全景相机合成影像的外方位元素与步骤是S1中的每个全景相机的内方位元素相结合，使得全景相机原始影像上的像点和全景相机物镜中心在项目所在区域上的地面控制点都严格满足摄影测量的几何共线条件。
本实施例中，多全景相机搭载平台为空中有人飞行器或者固定支架，摄像测量数据处理工程均安装在计算机上，多全景相机搭载平台上的GPS定位可以对项目所在区域上的地面控制点进行获取定位数据，本多全景相机合成影像摄像测量精度的方法可以达到摄像测量的精度要求，能够定期对全景相机的性能进行检校，且具有较强的通用性。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种提高多全景相机合成影像摄像测量精度的方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：首先根据全景相机厂家提供的资料中得到多全景相机系统中的每个全景相机的内方位元素和物镜畸变；
S2：从多全景相机系统组成的矩阵中选取一个全景相机作为多全景相机系统的坐标系原点，进而计算得到多全景相机系统中的其它全景相机的外方位元素的相机参数；
S3：将多个全景相机搭设在多全景相机搭载平台上，全景相机可以利用多全景相机搭载平台上的GPS定位来对项目所在地区的地面控制点进行精准定位，以此来获取多全景相机系统中的每个全景相机的原始影像；
S4：根据步骤S2得到的相机参数来建立每个全景相机原始影像与多全景相机合成影像之间的转换关系；
S5：根据步骤S3所得到的每个全景相机的原始影像按照S4所得到的每个全景相机原始影像与多全景相机合成影像之间的转换关系进行拼接，可以得到每个全景相机合成影像及其内方位元素；
S6：根据步骤S3的GPS定位数据、步骤S5的每个全景相机合成及其内方位元素和步骤S2中的相机参数可以得到空三平差、三维量测以及正射纠正用的摄像测量数据处理工程；
S7：根据步骤S6得到的摄像测量数据处理工程来对步骤S5得到的每个全景相机合成影像进行绘制，进而可以得到多全景相机像点的影像坐标以及多全景相机合成影像的外方位元素；
S8：根据步骤S7得到的多全景相机合成影像的外方位元素与步骤是S1中的每个全景相机的内方位元素相结合，使得全景相机原始影像上的像点和全景相机物镜中心在项目所在区域上的地面控制点都严格满足摄影测量的几何共线条件。
2.根据权利要求1所述的一种提高多全景相机合成影像摄像测量精度的方法，其特征在于，所述多全景相机搭载平台为空中有人飞行器或者固定支架。
3.根据权利要求1所述的一种提高多全景相机合成影像摄像测量精度的方法，其特征在于，所述摄像测量数据处理工程均安装在计算机上。
4.根据权利要求1所述的一种提高多全景相机合成影像摄像测量精度的方法，其特征在于，所述多全景相机搭载平台上的GPS定位可以对项目所在区域上的地面控制点进行获取定位数据。
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