[发明专利]一种真正射影像采集方法

说明书

本发明提供一种真正射影像采集方法，包括：步骤1，建立数字表面模型，将数字高程模型和数字建筑物模型DBM进行叠加在一起形成真正射影像采集需要的数字表面模型；步骤2，进行视线分析，建立主影像的二维索引矩阵，用于记录主影像的可见性；步骤3，根据遮蔽检测算法，结合内外方位元素，反投影所有的物方点，结合步骤1像素点的状态判断点是否可见，进而记录检测出的遮蔽区；步骤4，由于索引图和真正射影像的大小与解析度是相同的，它记录了遮蔽区域的位置，因此将步骤3检测出的遮蔽区投影至主影像以外相邻影像，然而根据索引图来填补主影像不可见遮蔽区域，并进行遮蔽区域纹理修补；步骤5，进行色彩的一致性处理；步骤6，影像镶嵌。

技术领域

本发明涉及空间等摄影技术领域，特别是一种真正射影像采集方法。

背景技术

真正射影像采集过程中最为关键的技术是遮蔽区域的检测和纹理填补，不同的真正射影像采集技术的差异取决于遮蔽检测方法，目前真正射影像生成技术分为两类，一类是基于DBM的真正射生成技术，另一类是基于DSM的真正射生成技术。相比DSM，DBM能够更加准确的描述空间建筑物的地理信息，尤其是建筑物的轮廓信息，因此更加有利于进行多视影像的遮挡检测，使得检测的遮蔽区域边界平整规则，同时区域是闭合的，利于后续的遮蔽区域纹理填补工作，目前基于DBM的真正射影像制作的关键技术包括基于高程面投影的迭代检测算法，多边形反演成像遮蔽检测算法，基于最小边界扇区的遮蔽检测以及基于三角网的遮蔽检测算法等。基于DSM的真正射影像生成技术可以分为使用DSM方法，结合DTM与DBM方法，DSM与DTM结合的方法以及利用DBM与DEM制作真正射影像的方法，这些方法制作流程相似，大致分为三步：使用DSM进行正射投影、遮挡区域的检测以及相邻影像重叠信息进行遮挡区域纹理补偿。

然而目前的方法在遮挡检测和遮挡区域信息补偿方面仍然存在困难，在地形平坦且建筑物稀疏的区域，遮挡区域的检测相对比较简单，但是地形复杂，大型人工建筑物云集的情况下，就变得比较困难，目前对于真正射影像上遮挡信息的补偿处理方法主要集中在：

1、对遮挡区域不做实际的信息补偿，只是简单的以灰色或黑色调来简单的填充遮挡区域，该方法虽然处理简单，但是结果中丢失了影像的部分空间地物信息，降低了影像的解译能力及应用能力，美观性也相应变差。

2、采用相邻影像的重叠区域对遮挡进行处理，由于对遮挡区域信息补偿所用的数据是地面的真实信息，所以效果理想，但遮挡信息补偿需要对多张相邻影像进行遮挡检测而后进行纹理修补，使得色彩的一致性处理难度加大，导致需要人工干预而难以实现自动化。

3、采用纹理外推的方式进行遮挡区域补偿，对于遮挡范围小且纹理变化不明显，同时被遮蔽区域的地物信息不是很关键时，可以采用该方法，但当遮挡范围大且该区域包含关键地物信息时，显然此方法不适用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种真正射影像采集方法，利用现有经典且可靠的Z-buffer算法进行遮挡区域检测、纹理修补等，最后完成真正射影像(True-Orthophoto)制作。真正射影像生成研究中利用高分辨率的多视影像，针对传统正射纠正几何方面的不足，在已获取的密集、精确、可靠的数字表面模型基础上，进行遮蔽检测并对遮蔽区域进行标记，根据这些标记在相邻航向和旁向上寻找被遮蔽区域的重叠影像，利用获得的对应纹理信息补偿被遮蔽区域，然后是补偿区域边缘匀光匀色处理以及后续的影像镶嵌等，最后完成真正射影像的制作。包括如下步骤：

步骤1，建立数字表面模型，利用激光雷达获得地面点云和建筑物点云，将地面点云和建筑物点云分开建模，用地面点云生成用不规则三角网或规则网表示的数字高程模型DEM，再根据相关算法从建筑物点云中通过已有密集点匹配提取出数字建筑物模型DSM，将数字高程模型和数字建筑物模型DBM进行叠加在一起形成真正射影像采集需要的数字表面模型；

步骤2，进行视线分析，建立主影像的二维索引矩阵，用于记录主影像的可见性；