倾斜摄影空中三角测量若干关键技术研究

【摘要】：在航空摄影测量领域,倾斜数字航摄仪的使用被认为是近些年来测绘领域新装备的典型代表。倾斜数字航摄仪与传统的数字航摄仪相比,在获取地物的垂直影像的同时,还能获取覆盖地物侧面纹理信息的倾斜影像,下视和侧视纹理信息的同时具备,极大地扩大了倾斜影像的应用范围。虽然倾斜影像在测绘领域的应用前景十分诱人,但其影像本身倾角大、影像重叠度高的特点也对现有数字摄影测量系统各个环节提出了巨大挑战;空中三角测量作为系统的一个关键技术环节,同样需要解决好倾斜影像带来的技术难题。论文在倾斜航空影像初始拓扑关系的建立、特征点提取、多视匹配算法、空三精度方面做了相应的研究,尝试解决传统摄影测量在倾斜影像空中三角测量中不适应的问题,文章的研究工作主要体现在以下几个方面:(1)倾斜航空影像初始拓扑关系的建立分析了倾斜数字航摄仪安装方位与影像坐标系之间的关系,提出了倾斜多视影像旋转方向自动确定的算法;根据pos辅助信息,重新排列航带,重建了倾斜航空影像初始拓扑关系。(2)倾斜多视影像的特征点提取与匹配利用重复率作为特征点提取算子的评价指标,设计实验对不同算子的性能进行对比,选择了适用于倾斜航空影像的特征点提取算子;分析了现有的多视最小二乘的匹配算法对倾斜航空影像的不适应性,利用分组和分步策略对算法进行了改进,形成了一种适合多视倾斜影像的匹配算法,最后通过实验验证了改进算法的可行性和有效性。(3)倾斜摄影测量空三精度研究从倾斜影像的特点出发,讨论了倾斜姿态的像片对空三加密精度的影响,为验证倾斜摄影测量的空三加密精度,利用倾斜数字航摄仪TOPDC-5在安阳测区的影像数据设计了三组实验,分别对垂直影像、倾斜影像、垂直影像加倾斜影像进行空三加密处理。三组实验的对比结果证实,倾斜摄影测量空三加密的高程和平面精度相对于传统摄影测量都有所降低。