[发明专利]利用倾斜航空影像测量房屋墙基轮廓的方法

说明书

本发明公开了一种利用倾斜航空影像测量房屋墙基轮廓的方法，利用了倾斜航空影像能够获取建筑物侧面信息的优势，根据墙角线基本可视为铅垂线的先验条件，在对墙角线进行多视立体测图时，仅需在每张可视影像上量测该墙角线上任意一个像点(无需为同名点)，即可准确解算出墙角线的平面位置，进而通过量测每栋建筑物的所有墙角线位置获得房屋墙基轮廓。上述方法一方面解决了立体量测时在墙角线上或墙根处无法准确定位同名点导致无法计算墙角位置的问题，另一方面，仅需在每张影像上量测该墙角线上的任意一个点即可，避免了因遮挡导致的量测失败问题、提高了量测效率。

技术领域

本发明涉及测绘科学技术领域，尤其涉及一种利用倾斜航空影像测量房屋墙基轮廓的方法。

背景技术

航空影像立体量测是航空摄影测量中生产数字线划图产品的重要手段，在传统的中小比例尺数字线划图生产中，对于建筑物这一类特征要素，只需要在影像上量测其屋顶外轮廓即可，由于屋顶基本不受遮挡、屋顶角点特征明显，故基本不存在无法量测的问题。而今年来随着不动产登记等全国性大面积应用的开展，大比例尺地图测绘产品的需求日益增加，传统的大比例尺地图产品(如1：500比例尺地图)主要采用外业测量的方式，其工作量巨大，特别是对于发达城市的城中村地区，建筑物异常密集，在开展外业测量时通视条件十分有限，导致外业测量工作难以开展。

近年来，随着无人机测绘的迅猛发展以及新一代摄影测量软件的出现，使得采用无人机进行1：500大比例尺航测得以实现。在不动产登记中对于房屋测量，其要求是测量墙根轮廓，而非屋顶轮廓。由于屋檐的存在，使得二者之间存在很大的差异，导致传统的以下视影像进行测量的手段不再适用。倾斜摄影影像，其有能够有效观测到建筑物侧面结构的优点，能够通过对墙角进行测量进而获得建筑物墙根轮廓。然而传统的立体量测中，需要在多张影像上量测准确的同名点，采用多片前方交会计算出对应的物方坐标。对于建筑物墙角线和墙根位置，由于遮挡和纹理单一的原因，往往很难准确定位出其在不同影像上准确的同名点，导致无法以传统手段对其进行立体量测。

发明内容

本发明的目的是提供一种利用倾斜航空影像测量房屋墙基轮廓的方法，克服传统航空摄影立体量测在大比例尺房屋测绘中存在的问题，为不动产登记等应用提供准确的房屋测量数据。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种利用倾斜航空影像测量房屋墙基轮廓的方法，包括：

获取测区内的倾斜航空影像及其内外方位元素；

对于待量测的建筑物的每一条墙角线，取出N张能观测到相应墙角线的倾斜航空影像，并在这些倾斜航空影像上逐一量测相应墙角线上任意一点的像点坐标；

根据墙角线在N张倾斜航空影像上的量测结果以及N张倾斜航空影像的内外方位元素，采用铅垂线约束前方交会算法计算出相应墙角线在物方空间的平面坐标，即二维的墙角点坐标；

对待量测的建筑物，以顺时针方向依次连接所有二维的墙角点，从而获得房屋墙基轮廓。

取出N张能观测到相应墙角线的倾斜航空影像，并在这些倾斜航空影像上逐一量测相应墙角线上任意一点的像点包括：

假设取出I_A和I_B两张倾斜航空影像，内方位元素为(0,0,f)，其中，f为像片主距；外方位线元素分别为：(X_A,Y_A,Z_A)和(X_B,Y_B,Z_B)，旋转矩阵分别为R_A和R_B；

在倾斜航空影像I_A和I_B逐一量测相应墙角线上任意一点的像点，分别对应的记为i_A和i_B，像点i_A和i_B为同名像点，或者非同名像点。