无人机和卫星地图匹配

Automated accurate registration method between UAV

image and Google satellite map

 

https://link.springer.com/article/10.1007/s11042-019-7729-7?utm_source=xmol&utm_medium=affiliate&utm_content=meta&utm_campaign=DDCN_1_GL01_metadata

 

数字真正射影像TDOM生产过程

 

1.遥感影像的获取。数字真正射影像对航空摄影前期飞行要求有别于传统的正射影像。数字真正射影像外业测量的要求较高，每次飞行的航带宽度要很窄，重叠度要高。航向重叠和旁向重叠度至少要求达到75％和60％，这样才能够生产出符合质量要求的数字真正射影像。

 

总的原则，就是保证航向和旁向的基高比参数值（B/H）小于0.3，减少因航摄角度

偏大对DSM精度的影响。另外还要保证在航向和旁向分别至少要有3度重叠。符合这些条件的影像才能够生成高质量的数字真正射影像。

 

2.空三解算。空三解算通常采用解析空中三角测量。即利用连续摄取的具有一定重叠的航摄像片，依据少量野外控制点，以摄影测量方法建立同实地相应的航线模型或区域网模型（光学的或数字的），从而获取加密点的平面坐标和高程。

 

3.自动生成DSM。通过匹配立体相对上的同名像点，利用共线方程计算该点的高程。对于高重叠度的相对，按照摄影测量学相关原理，立体相对的基高比越大，像点的高程精度越高，反之，立体相对的基高比越小，像点的高程精度越低。

 

4.人工编辑DSM。由于DSM精度要求高，经过计算机完成计算任务后，个别区域，需要人工干预，进行严密的人工编辑，生成精度符合规定的DSM。

 

5.计算数字真正射影像。数字真正射影像是在DSM的基础上对整个测区进行重采样，重新采样的过程是对影像进行几何纠正的构成。

由于DSM保留了建筑物、桥梁和树木等的高程信息，因此最终生成的影像，不但对地形进行了纠正，而且对地表建筑物等也进行了纠正，保持了垂直角度的地表景观，解决了大比例尺城区正射影像拼接困难以及拼接后影像接边区域不自然、高大建筑物对其它地表信息的遮挡等弊端，并能快速的生成地表三维、城市三维景观。

数字真正射影像TDOM实景建模一般采用实景建模软件ContextCapture。

 

ContextCapture 是一款可由简单的照片和/或点云自动生成详细三维实景模型的软件。

 

影像采集

重叠

至少应从三个独特（但并非截然不同）的视角拍摄被摄体的每个部分。连续影像的重叠区域通常应超过 2/3。同一物体部分的不同视角之间应保持 15 度以下的夹角。

对于简单物体，您可以在物体周围拍摄大约 30-50 幅间隔均匀的影像来实现这一点。

对于航拍照片，建议纵向重叠率和横向重叠率分别不低于 80% 和 50%。为了达到最佳效果，请采集若干垂直照片和倾斜照片，以便同时恢复建筑外墙、狭窄街道和庭院。 ContextCapture 是一种非常强大的采集非结构化内容的工具。但是，您可以准备一份飞行计划，以便更系统地采集影像。

相机型号

ContextCapture 支持一系列相机：手机摄像头、小数码相机、单反数码相机、鱼眼相机、测量摄影机和多相机系统。它可以处理静物影像或从数码摄像机提取的视频帧。它不支持线性推扫式相机，也不支持快速移动的滚动快门相机。

尽管 ContextCapture 不要求最低相机分辨率，但与低分辨率相机相比，高分辨率相机使用更少的影像即可采集到指定精度的被摄体，从而提高拍摄速度。

ContextCapture 需要知道相机的传感器宽度。如果您的相机型号尚未在我们的数据库中列出，系统会要求您输入此信息。如果不确定相机规格，则可查阅相机用户手册或访问 Digital Photography Review 网站：http://www.dpreview.com/products.

定位信息

ContextCapture 的突破性功能之一是能够处理没有定位信息的影像。在这种情况下， ContextCapture 将使用任意位置、角元素和比例以及合理的向上矢量生成三维模型。不过， ContextCapture 还原生支持多种类型的定位信息，其中包括 GPS 标签、控制点，并且可以通过位置/角元素导入或完整区块导入功能来导入任何其他定位信息。

GPS 标签（如果存在于 Exif 元数据或随附的 XMP 文件中）是自动提取的，且可用于对生成的三维模型标注地理参考。

 不完整的 GPS 标签（有纬度和经度坐标，但没有高度信息）将被忽略。

支持 GPS 高度参考海平面和 WGS 84 椭球。

无论何时，只要您希望精度优于 GPS 地理参考，或者希望消除在物体范围内因数值误差累积而导致的长距离几何形变，都应使用控制点。

地理参考至少需要三个控制点。处理长程效应需要更多分布均匀的控制点。必须通过传统测量方法获得控制点的三维位置。对于每个控制点，您将必须通过 Smart3DCapture Master 的图形用户界面或第三方工具，在影像中手动指出一些（至少 2 个，建议 3 个以上）二维测量值。

另请参阅控制点。

除了 GPS 标签和控制点以外， ContextCapture 还可以通过位置/角元素文本文件或者通过专用的 XML 或 Excel 格式，导入任何其他定位信息（例如，惯性导航系统数据）或第三方空中三角测量计算结果。导入之后， ContextCapture 可以按原样使用这些数据，或者略作调整，而不是从头开始计算。这将进一步提高可扩展性和可靠性。