[发明专利]一种海岸带区域无人机影像同名点信息快速提取方法

说明书

本发明涉及一种海岸带区域无人机影像同名点信息快速提取方法，其技术特点是包括以下步骤：根据影像数据自动判断相机安置方式；结合全球高程格网数据估计影像地面覆盖范围；进行影像重叠信息粗提取；提取影像间连接强度信息；根据影响匹配结果进行测区影像组网；生成测区同名点并输出。本发明根据海岸带区域无人机影像特性，分析影像间重叠信息，高效地为后续空中三角测量提供测区同名点信息，其处理算法并行化程度较高，具备较好的数据处理能力，在生成影像缩略图和灰度图、进行影像特征点提取与匹配等过程中均采用了多线程并行技术，计算效率高。

技术领域

本发明属于摄影测量与遥感、海洋测绘技术领域，涉及无人机影像数据后处理技术，尤其是一种海岸带区域无人机影像同名点信息快速提取方法

背景技术

随着人类的发展和社会的进步，人们越来越关注海洋资源。在占地球表面积71％、拥有14亿立方公里体积的海洋中，蕴藏着极为丰富的生物资源及矿产资源。海洋不仅为人类提供丰富的物质资源，而且在现代战争中具有重要的战略地位。我国是一个海洋大国，拥有着1.8万公里长的海岸线和300万平方公里的海洋国土，对海洋的开发和海洋规律的探索对我国的国民经济和军事都具有重要的意义和价值。

无人机因其机动、灵活、安全等特点已成为低空遥感摄影测量系统的主要平台。作为低空测绘生产和应急保障服务中不可多得的重要工具，无人机航空摄影测量系统对于远离大陆或人员不宜登陆的海岛礁地形测绘优势尤为突出。但无人机测绘应用于海岸带、海岛礁地形测绘时，主要存在以下问题：

(1)无人机影像幅面小、重叠度高、数据量大，若依靠人工干预，则处理过程繁琐；国内主流无人机影像处理软件在初始数据组织工作中均依靠人工干预，其工作量大、作业效率较低，缺少全自动化处理的方法。

(2)海岸带、海岛礁地区不同于内陆，其无人机影像常存在大面积落水或云雾遮挡等情况，在预处理阶段若未有效提取此类信息将难以保证后续空三构网工作顺利进行。

目前无人机测绘的相关规范与标准是针对内陆地区提出的，未具体顾及海岸带、海岛礁区域的地形特性；国内也没有专门针对海岸带、海岛礁区域做有针对性优化和改进的成熟商用无人机影像处理系统。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种海岸带区域无人机影像同名点信息快速提取方法，用以解决现有海岸带无人机影像预处理过程中自动化程度不足的问题，并使测区同名点提取的过程自动化。

本发明解决现有的技术问题是采取以下技术方案实现的：

一种海岸带区域无人机影像同名点信息快速提取方法，包括以下步骤：

步骤1、根据影像数据自动判断相机安置方式；

步骤2、结合全球高程格网数据估计影像地面覆盖范围；

步骤3、进行影像重叠信息粗提取；

步骤4、提取影像间连接强度信息；

步骤5、根据影响匹配结果进行测区影像组网；

步骤6、生成测区同名点并输出。

所述步骤1通过homography矩阵并计算右影像坐标系原点O(0,0)在左边影像上的坐标O′(x′_o,y′_o)，进而通过O′(x′_o,y′_o)与O(0,0)的位置关系判断相机安置四种方式。

所述步骤2的具体实现方法为：首先计算影像四个角点在实际地面上的位置，其中每个角点在地面上的坐标根据共线条件方程求得，然后利用全球高程格网数据通过内插到某一地面点的高程值，进而计算出每一张影像的覆盖范围。