CN113436098A - 一种使用照相技术完善激光点影像测绘算法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种使用照相技术完善激光点影像测绘算法，包括以下步骤：步骤1：提取待评价激光点的影像，根据提取待评价激光点的影像确定参考测绘影像；步骤2：对待评价激光点的影像和参考测绘影像预处理，采用精准算法匹配参数，获取备选的控制点；步骤3：以参考测绘影像作为参考评价和待评价激光点影像的定位精度。本发明可广泛用于国产照相技术激光点影像的测绘算法，该方法实施难度小，可以进行测绘影像的快速、自动、高精度的测绘具有很好的实用价值，可以消除照相的阴影化、解决人工照相技术的时效性差等问题。处理一景多光谱小于10，准确率优于95%。
Description
技术领域
本发明属于照相测绘算法技术领域，尤其是涉及一种使用照相技术完善激光点影像测绘算法。
背景技术
照相技术是一种通过拍摄获得现实景物复制品的技术。于19世纪初诞生，公认为法国人达盖尔所发明，摄影术随着技术的进步有许多技术上的发展，所有技术均基于不同的成像光学原理，并以获得可被保存的复制品为最终目的。
但是现有的照相技术在具体的激光点影像测绘方面存在明显的缺陷，尤其是成像方面。
针对以问题，本发明公布了一种使用照相技术完善激光点影像测绘算法。
发明内容
（一）解决的技术问题
本发明主要是解决现有技术所存在高分辨率照相技术激光点影像物复杂度高，以及拍照测绘结果不理想、照片分割块间色彩过渡的不平滑以及光谱特征保真度不高等问题；提供了一种使用照相技术完善激光点影像测绘算法，可以有效改善照片分辨率激光点影像测绘的效果。
（二）技术方案
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：本发明为实现照相技术完善激光点影像测绘无控定位精度，本发明提供了一种使用照相技术完善激光点影像测绘算法，本发明提供了以下技术方案：
一种使用照相技术完善激光点影像测绘算法，包括以下步骤：步骤1：提取待评价激光点的影像，根据提取待评价激光点的影像确定参考测绘影像；步骤2：对待评价激光点的影像和参考测绘影像预处理，采用精准算法匹配参数，获取备选的控制点；步骤3：以参考测绘影像作为参考评价和待评价激光点影像的定位精度。
进一步的，所述步骤1具体为：提取待评价激光点的影像，根据待评价的测绘影像的阴影部分最大范围作为检索条件，查询参考测绘影像数据库，选取覆盖待评价的激光点影像的阴影部分最大范围的参考测绘影像作为待评价影像的初选控制数据。所述步骤1具体为：提取待评价激光点的影像，根据待评价的测绘影像的阴影部分最大范围作为检索条件，查询参考测绘影像数据库，选取覆盖待评价的激光点影像的阴影部分最大范围的参考测绘影像作为待评价影像的初选控制数据。
进一步的，所述步骤2具体为：步骤2.1：对待评价激光点影像和参考测绘影像进行进一步的预处理，提高待评价测绘影像和待参考影像的信噪比，将待评价测绘影像和激光点参考影像的分辨率调整至不超过10倍的关系；步骤2.2：将待评价激光点影像的三分点及中心点位置通过点位坐标转换分别在测绘参考影像上方进行精准的定位，设置影像的宽度和密度，宽度和密度分别设为2000倍像素，对三分点的阴影区域进行有步骤的提取与匹配；步骤2.3：采用精准算法对待评价的测绘影像和待参考影像进行精准的匹配，筛选最优匹的精确点位，基于误匹配的点存在孤立特性，按同名点所占比例提取，剔除误匹配点。
进一步的，所述步骤3具体为：步骤3.1：根据三分点的阴影区域内的精准点位，计算测绘影像匹配点在待评价精准定位影像中的影像坐标，将测绘影像的坐标转换为待测绘影像坐标，通过下式表示互换过程：其中，A为转换后的点位1，B为转换后点位2，e为椭球的第一离心率，B 0 为原点经度，X为比例因子，SY 为坐标的纵坐标，TN 为坐标的横坐标；利用转换后的测绘影像平面坐标(S T)在公开的参考精准影像测绘数据中内插该点的椭球离心值M，从而得到测绘影像对应点在椭球下的偏心坐标(B A)；步骤3.2：将(A X)利用数值正解求得在待评价测绘影像上的图像坐标(X Y )，确定待测绘评价影像的点位，通过下式表示所述同名点：A ＝(A-B 0 )/As ；X n ＝(A-A 0 )/A S ；XN ＝(A-B0 )/XS Rn ＝(R-R0 )/RS ；CN＝(C-C0 )/C S；
进一步的，其中，XN、RN、CN分别为阴影下的图像，(RN ,CN )、(AN ,BN,XN )分别为平移和缩放后的阴影图像点位置坐标，取值为[0,10]之间，RN,CN ,PN ,LS,HS为正规化的测绘图像缩放系数；R0 ,C0 ,P0 ,L0 ,H0 为平移系数，R和C为像点坐标所在的行列号；步骤3.3：确定待评价测绘影像的误差，为待评价测绘影像的误差；对所有同一测绘图像的点进行统计，确定所有同一测绘图像的误差。
（三）有益效果
与现有技术相比，本发明提供了一种使用照相技术完善激光点影像测绘算法，具备以下有益效果：
本发明可广泛用于国产照相技术激光点影像的测绘算法，该方法实施难度小，可以进行测绘影像的快速、自动、高精度的测绘具有很好的实用价值，可以消除照相的阴影化、解决人工照相技术的时效性差等问题。处理一景多光谱小于10，准确率优于95%。
照片检测中综合考虑纹理和光谱特征，改善了照片复杂难以检测的问题，同时将照片中阴影去除，改善了照片阴影去除的结果；阴影与非阴影同质区域匹配的时候，同时考虑了大范围特征算子和细节特征，改善了以分割块为单位的亮度拉伸，而是以阴影块为整体计算校正参数，增强了结果图色彩的平滑性。
附图说明
图1是一种使用照相技术完善激光点影像测绘算法流程图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明创造的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明创造中的具体含义。
以下结合具体实施例，对本发明进行了详细说明。
一种使用照相技术完善激光点影像测绘算法，包括以下步骤：步骤1：提取待评价激光点的影像，根据提取待评价激光点的影像确定参考测绘影像；步骤2：对待评价激光点的影像和参考测绘影像预处理，采用精准算法匹配参数，获取备选的控制点；步骤3：以参考测绘影像作为参考评价和待评价激光点影像的定位精度。
优选的，所述步骤1具体为：提取待评价激光点的影像，根据待评价的测绘影像的阴影部分最大范围作为检索条件，查询参考测绘影像数据库，选取覆盖待评价的激光点影像的阴影部分最大范围的参考测绘影像作为待评价影像的初选控制数据。所述步骤1具体为：提取待评价激光点的影像，根据待评价的测绘影像的阴影部分最大范围作为检索条件，查询参考测绘影像数据库，选取覆盖待评价的激光点影像的阴影部分最大范围的参考测绘影像作为待评价影像的初选控制数据。
优选的，所述步骤2具体为：步骤2.1：对待评价激光点影像和参考测绘影像进行进一步的预处理，提高待评价测绘影像和待参考影像的信噪比，将待评价测绘影像和激光点参考影像的分辨率调整至不超过10倍的关系；步骤2.2：将待评价激光点影像的三分点及中心点位置通过点位坐标转换分别在测绘参考影像上方进行精准的定位，设置影像的宽度和密度，宽度和密度分别设为2000倍像素，对三分点的阴影区域进行有步骤的提取与匹配；步骤2.3：采用精准算法对待评价的测绘影像和待参考影像进行精准的匹配，筛选最优匹的精确点位，基于误匹配的点存在孤立特性，按同名点所占比例提取，剔除误匹配点。
优选的，所述步骤3具体为：步骤3.1：根据三分点的阴影区域内的精准点位，计算测绘影像匹配点在待评价精准定位影像中的影像坐标，将测绘影像的坐标转换为待测绘影像坐标，通过下式表示互换过程：其中，A为转换后的点位1，B为转换后点位2，e为椭球的第一离心率，B 0 为原点经度，X为比例因子，SY 为坐标的纵坐标，TN 为坐标的横坐标；利用转换后的测绘影像平面坐标(S T)在公开的参考精准影像测绘数据中内插该点的椭球离心值M，从而得到测绘影像对应点在椭球下的偏心坐标(B A)；步骤3.2：将(A X)利用数值正解求得在待评价测绘影像上的图像坐标(X Y )，确定待测绘评价影像的点位，通过下式表示所述同名点：A ＝(A-B 0 )/As ；X n ＝(A-A 0 )/A S ；XN ＝(A-B0 )/XS Rn ＝(R-R0 )/R S ；CN＝(C-C0 )/C S；
其中，XN、RN、CN分别为阴影下的图像，(RN ,CN )、(AN ,BN,XN )分别为平移和缩放后的阴影图像点位置坐标，取值为[0,10]之间，RN,CN ,PN ,LS,HS为正规化的测绘图像缩放系数；R0 ,C0 ,P0 ,L0 ,H0 为平移系数，R和C为像点坐标所在的行列号；步骤3.3：确定待评价测绘影像的误差，为待评价测绘影像的误差；对所有同一测绘图像的点进行统计，确定所有同一测绘图像的误差。
照片检测中综合考虑纹理和光谱特征，改善了照片复杂难以检测的问题，同时将照片中阴影去除，改善了照片阴影去除的结果；阴影与非阴影同质区域匹配的时候，同时考虑了大范围特征算子和细节特征，改善了以分割块为单位的亮度拉伸，而是以阴影块为整体计算校正参数，增强了结果图色彩的平滑性。
以上所述仅是一种使用照相技术完善激光点影像测绘算法的优选实施方式，一种使用照相技术完善激光点影像测绘算法的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于该思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和变化，这些改进和变化也应视为本发明的保护范围。
最后：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种使用照相技术完善激光点影像测绘算法，其特征是：包括以下步骤：步骤1：提取待评价激光点的影像，根据提取待评价激光点的影像确定参考测绘影像；步骤2：对待评价激光点的影像和参考测绘影像预处理，采用精准算法匹配参数，获取备选的控制点；步骤3：以参考测绘影像作为参考评价和待评价激光点影像的定位精度。
2.根据权利要求1所述的一种使用照相技术完善激光点影像测绘算法，其特征是：所述步骤1具体为：提取待评价激光点的影像，根据待评价的测绘影像的阴影部分最大范围作为检索条件，查询参考测绘影像数据库，选取覆盖待评价的激光点影像的阴影部分最大范围的参考测绘影像作为待评价影像的初选控制数据。
3.根据权利要求1所述的一种使用照相技术完善激光点影像测绘算法，其特征是：所述步骤2具体为：步骤2.1：对待评价激光点影像和参考测绘影像进行进一步的预处理，提高待评价测绘影像和待参考影像的信噪比，将待评价测绘影像和激光点参考影像的分辨率调整至不超过10倍的关系；步骤2.2：将待评价激光点影像的三分点及中心点位置通过点位坐标转换分别在测绘参考影像上方进行精准的定位，设置影像的宽度和密度，宽度和密度分别设为2000倍像素，对三分点的阴影区域进行有步骤的提取与匹配；步骤2.3：采用精准算法对待评价的测绘影像和待参考影像进行精准的匹配，筛选最优匹的精确点位，基于误匹配的点存在孤立特性，按同名点所占比例提取，剔除误匹配点。
4.根据权利要求1所述的一种使用照相技术完善激光点影像测绘算法，其特征是：所述步骤3具体为：步骤3.1：根据三分点的阴影区域内的精准点位，计算测绘影像匹配点在待评价精准定位影像中的影像坐标，将测绘影像的坐标转换为待测绘影像坐标，通过下式表示互换过程：其中，A为转换后的点位1，B为转换后点位2，e为椭球的第一离心率，B 0 为原点经度，X为比例因子，SY 为坐标的纵坐标，TN 为坐标的横坐标；利用转换后的测绘影像平面坐标(S T)在公开的参考精准影像测绘数据中内插该点的椭球离心值M，从而得到测绘影像对应点在椭球下的偏心坐标(B A)；步骤3.2：将(A X)利用数值正解求得在待评价测绘影像上的图像坐标(X Y )，确定待测绘评价影像的点位，通过下式表示所述同名点：A ＝(A-B 0 )/As ；X n ＝(A-A 0 )/A S ；XN ＝(A-B0 )/XS Rn ＝(R-R0 )/R S ；CN＝(C-C0 )/C S。
5.根据权利要求1所述的一种使用照相技术完善激光点影像测绘算法，其特征是：其中，XN、RN、CN分别为阴影下的图像，(RN ,CN )、(AN ,BN,XN )分别为平移和缩放后的阴影图像点位置坐标，取值为[0,10]之间，RN,CN ,PN ,LS,HS为正规化的测绘图像缩放系数；R0,C0 ,P0 ,L0 ,H0 为平移系数，R和C为像点坐标所在的行列号；步骤3.3：确定待评价测绘影像的误差，为待评价测绘影像的误差；对所有同一测绘图像的点进行统计，确定所有同一测绘图像的误差。
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