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基于POS观测值的立体匹配

陈春华  
【摘要】:随着摄影测量技术的发展,新的传感器不断用于摄影测量。利用DGPS/IMU组合导航系统(POS系统)来获取像片的空间方位以直接用于航测内业的像片定向,以取代摄影测量加密工序,从而实现摄影测量直接对地定位,成为当前摄影测量的研究热点。 影像匹配是数字摄影测量的关键问题。立体影像自动量测是通过影像匹配方法在立体像对上自动识别同名点并获得像点坐标。影像匹配实质上是一个病态问题,并无唯一解,必须引入额外的假设和限制以获得较好的结果。最简单的方法是限定解的范围,提供较好的预测值。预测值与搜索范围密切相关,预测值越准,搜索范围越小。因此,在进行影像匹配时首先需要确定立体像对的初始视差。 由于POS系统能获取像片的六个外方位元素,因而根据共线方程,立体像对上同名像点的位置关系就能够较准确的预测,为同名像点的高精度匹配提供很好的初始值,可望改善现有的自动影像量测过程中出现的初始视差不准确、同名像点匹配搜索范围过大等缺点,以减少人工干预,从而提高立体影像对及航带内与航带间的匹配效率与可靠性。 本论文对现存的各种影像匹配算法进行了详细的描述与分析,并在此基础上,将POS外方位元素引入影像匹配进行初始位置预测,以提高可靠性并减少影像纹理条件限制,同时,实现了一种基于灰度的快速影像匹配算法。该匹配算法引入了POS观测值,采用了动态实时生成金字塔和分块生成金字塔的优化方法,在各级金字塔影像与原始影像间不断迭代修订匹配点的位置,还能进行航带内与航带间多度重叠区的匹配,为直接对地定位解算提供了很好的解算方法。


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