[发明专利]一种基于物方反算的DEM拼接方法及DSM拼接方法

摘要

本发明公开了一种基于物方反算的DEM拼接方法，该方法包括以下步骤：步骤一、获取图像照片；步骤二、获取图像照片的物方坐标信息；步骤三、根据物方坐标信息反算图像照片的像点坐标；步骤四、根据像点坐标进行DEM裁切；步骤五、完成所有图像照片的DEM裁切；步骤六、对裁切后的DEM进行拼接；步骤七、显示拼接后的DEM。本发明还公开了一种基于物方反算的DSM拼接方法。本发明采用DEM和DSM均具有的地形表面坐标参与计算图像照片的像点坐标，计算机根据裁切边界对像点坐标进行筛选，对相邻的两个图像照片中具有同一坐水平坐标的地形表面坐标进行加权处理，避免拼接痕迹，提高了拼接精度。

主权项

1.一种基于物方反算的DEM拼接方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：步骤一、获取图像照片：航摄相机(1)采集n个测区的图像照片，并将得到的图像照片传输给计算机(2)，n个所述测区中相邻两个所述测区的图像照片具有重叠区域，计算机(2)将得到的n个所述测区的图像照片存入数据存储器(4)中的图像信息数据库I中，其中，I＝{G1,G2,...,Gh,...,Gn}，Gh表示第h个测区的图像照片，h＝1,2,...,n，n为不小于2的正整数；步骤二、获取图像照片的物方坐标信息：计算机(2)计算得到图像照片Gh的像主点(xh,yh)和图像照片Gh的DEM，工作人员采集图像照片Gh的地面影像信息(xhe‑i,yhe‑i,zhe‑i)，其中，图像照片Gh的DEM包括图像照片Gh的地形表面坐标(xhd‑i,yhd‑i,zhd‑i)，i＝1,2,...,k，k为不小于2的正整数；步骤三、根据图像照片的物方坐标信息反算图像照片的像点坐标：计算机(2)根据图像照片G_h的物方坐标信息反算图像照片G_h的像点坐标(x_hP‑i,y_hP‑i)，其中，表示拍摄所述图像照片G_h时航摄相机(1)的航向倾角，κ均表示拍摄所述图像照片G_h时航摄相机(1)的照片旋角，ω表示拍摄所述图像照片G_h时航摄相机(1)的旁向倾角，f表示所述拍摄图像照片G_h时航摄相机(1)的焦距；步骤四、根据图像照片的像点坐标进行DEM裁切：步骤401、筛选位于裁切边界内的图像照片的像点坐标：计算机(2)根据裁切边界筛选图像照片G_h的像点坐标(x_hP‑i,y_hP‑i)，裁切边界由x_min、x_max、y_max和y_min组成，其中，x_min表示横坐标最小裁切阈值，x_max表示横坐标最大裁切阈值，y_max表示纵坐标最大裁切阈值，y_min表示纵坐标最小裁切阈值，若计算机(2)将图像照片G_h的像点坐标(x_hP‑i,y_hP‑i)存储在数据存储器(4)中的图像照片G_h的保留像点坐标集Q_h中，否则，计算机(2)对图像照片G_h的像点坐标(x_hP‑i,y_hP‑i)赋予空值；步骤402、构建裁切后的DEM：计算机(2)根据图像照片Gh的保留像点坐标集Qh中的像点坐标(xhP‑i,yhP‑i)在图像照片Gh的地形表面坐标(xhd‑i,yhd‑i,zhd‑i)的映射，得到图像照片Gh的裁切后的DEM；步骤五、重复步骤二至步骤四，完成对图像信息数据库I中n个图像照片的DEM的裁切；步骤六、对裁切后的DEM进行拼接：步骤601、筛选相邻的两个图像照片的重复地形表面坐标：图像照片G_l和图像照片G_l+1表示图像信息数据库I中任意相邻的两个图像照片，l＝1,2,...,n‑1，(x′_ld‑i,y′_ld‑i,z′_ld‑i)表示图像照片G_l的裁切后的DEM的地形表面坐标，(x′_(l+1)d‑i,y′_(l+1)d‑i,z′_(l+1)d‑i)表示图像照片G_l+1的裁切后的DEM的地形表面坐标，若图像照片G_l的裁切后的DEM的地形表面坐标(x′_ld‑i,y′_ld‑i,z′_ld‑i)和图像照片G_l+1的裁切后的DEM的地形表面坐标(x′_(l+1)d‑i,y′_(l+1)d‑i,z′_(l+1)d‑i)为图像照片G_l和图像照片G_l+1的重复地形表面坐标，执行步骤602，否则，图像照片G_l的裁切后的DEM的地形表面坐标(x′_ld‑i,y′_ld‑i,z′_ld‑i)和图像照片G_l+1的裁切后的DEM的地形表面坐标(x′_(l+1)d‑i,y′_(l+1)d‑i,z′_(l+1)d‑i)为图像照片G_l和图像照片G_l+1的独立地形表面坐标，执行步骤603；步骤602、计算相邻的两个图像照片的加权坐标：计算机(2)根据公式计算图像照片G_l和图像照片G_l+1的加权坐标(x″_ld‑i,y″_ld‑i,z″_ld‑i)，w_l表示图像照片G_l的坐标加权系数，w_l+1表示图像照片G_l+1的坐标加权系数，w_l+w_l+1＝1；步骤603、计算机(2)将图像照片G_l的裁切后的DEM的地形表面坐标(x′_ld‑i,y′_ld‑i,z′_ld‑i)和图像照片G_l+1的裁切后的DEM的地形表面坐标(x′_(l+1)d‑i,y′_(l+1)d‑i,z′_(l+1)d‑i)存储在图像照片G_l和图像照片G_l+1的独立地形表面坐标集中；步骤604、获取拼接后的DEM：计算机(2)将步骤602中计算得到的图像照片G_l和图像照片G_l+1的加权坐标(x″_ld‑i,y″_ld‑i,z″_ld‑i)加入步骤603中图像照片G_l和图像照片G_l+1的独立地形表面坐标集中，组成图像照片G_l和图像照片G_l+1的拼接地形表面坐标集拼接地形表面坐标集中的地形表面坐标构成图像照片G_l和图像照片G_l+1的拼接后的DEM；步骤605、重复步骤601至步骤604，完成对图像信息数据库I中任意相邻的两个图像照片的DEM的拼接，得到拼接后的测区的DEM；步骤七、显示拼接后的DEM：计算机(2)将步骤605中拼接后的测区DEM存储在数据存储器(4)中，并通过显示单元(5)显示拼接后的测区DEM。