[发明专利]基于低空遥感影像的多视密集点云生成方法及系统

摘要

本发明提供基于低空遥感影像的多视密集点云生成方法及系统，主要用于低空遥感影像的密集点云生成，包括：首先，通过基于面元的多视立体匹配方式生成准密集的种子点；然后以物方面元为基准对PMVS生成的准密集匹配的种子点进行扩散及优化，最后进行异常值过滤。本发明相比原有的多视立体匹配方法，点云密度更高，提供了更清晰地表达地物的细节特征的技术方案。 1

主权项

1.一种基于低空遥感影像的多视密集点云生成方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1，通过基于面元的多视立体方式生成种子点，得到种子点的三维坐标，面元的法向量，种子点的颜色(R,G,B)；步骤2，进行基于物方面元的点云扩散，包括对于每个种子点分别执行以下步骤进行扩散，步骤2.1，将种子点投影到影像集合中的每张影像上，得到对应投影像点坐标；步骤2.2，从影像集合中，选择投影像点与影像中心点距离最短的影像k为参考影像；步骤2.3，从参考影像上取出一个预设大小的影像窗口，设影像窗口中有效像素为μ×μ个，将影像窗口中每个像素投影到物方面元上得到μ×μ个物点，添加到集合OP中，集合OP中的每条记录数据包括物点坐标(X,Y,Z)，物方面元法向量(a,b,c)，参考影像编号k；步骤3，采用基于面元的多片几何约束方式优化点云，包括对集合OP中每个物点分别执行以下步骤进行优化，步骤3.1，根据投影关系，将物点投影到参考影像中，求得参考影像对应像点坐标(x0c,y0c)；步骤3.2，以投影点(x0c,y0c)为中心建立参考影像窗口rwk；步骤3.3，以物点为物方面元中心，根据当前的局部切平面法向量，将参考影像窗口rwk投影到物方面元上求得对应物点坐标；第一次执行步骤3.3时，以步骤2.3中所得(a,b,c)为局部切平面法向量，之后执行步骤3.3时，采用上一次迭代执行步骤3.7时所得新的(a,b,c)；步骤3.4，将物方面元上的物点投影到影像集合中除参考影像外的其他各影像i上，分别得到对应的影像窗口wi；步骤3.5，如果影像窗口wi在某影像i的范围内，wi与参考影像窗口rwk的相关系数大于预设阈值，则将该影像i添加到搜索影像的集合中；步骤3.6，针对参考影像窗口rwk中的每个像素，分别与搜索影像集合中每张搜索影像窗口中的对应像素建立误差方程；步骤3.7，根据误差方程进行最小二乘方法平差，得到改正后的面元法向量；根据预设改正值阈值和次数阈值判断是否达到迭代结束条件，是则进入步骤3.8，否则将所得改正后的面元法向量作为新的(a,b,c)，返回步骤3.3进行迭代；步骤3.8，平差结束后，将平差得到的结果添加到优化后的点云集合中；步骤4，异常值过滤，包括根据密度约束来过滤点云中的异常值。