簡要

利用IPS4.0 軟件處理小畫幅相機(jī)數(shù)據(jù)，在低精度POS數(shù)據(jù)下，快速、準(zhǔn)確生成匹配點(diǎn)、采用光束法區(qū)域網(wǎng)平差法進(jìn)行空三平差、快速生成DTM、單片正射糾正和自動鑲嵌線生成、自動勻色、自動鑲嵌、分幅成圖等工藝說明。

項(xiàng)目說明

當(dāng)前采用無人機(jī)獲取航空影像數(shù)據(jù)方式應(yīng)用項(xiàng)目越來越多，航拍的影像片子數(shù)量也越來越多，高效、準(zhǔn)確、靈活的處理無人機(jī)數(shù)據(jù)軟件也隨之誕生。但都需要面對和解決無人機(jī)數(shù)據(jù)在處理過程中的獨(dú)特問題：

1、相機(jī)畫幅小，拍攝航片數(shù)量多、數(shù)據(jù)量大

2、飛行姿態(tài)不穩(wěn)定、POS數(shù)據(jù)精度不高、航攝基高比變化明顯。

3、采用非量測相機(jī)，相片數(shù)據(jù)鏡頭畸變嚴(yán)重。

4、弱紋理(水域、森林)區(qū)域大，相片匹配點(diǎn)難生成。

5、用戶對DOM成圖要求時(shí)間緊迫，需要最短時(shí)間成圖。

本項(xiàng)目以云南測區(qū)為實(shí)例，結(jié)合IPS 4.0軟件，快速生成0.25米DOM進(jìn)行詳細(xì)說明。

數(shù)據(jù)資料由珠江水利委員會中水珠江勘測設(shè)計(jì)院有限公司提供。

航拍數(shù)據(jù)

相機(jī)：Cannon 5D MarkII 2100萬像素，CCD 36mm*24mm

像素大?。?.41u 采用24mm廣角鏡頭 光圈5.6

航飛：共2架次;14條航線;航高800米; 航拍基線約140m;航距約600m;

10月7日拍攝 270張和10月9日拍攝776張

相片：原始數(shù)據(jù)總共15.6G , 1046張 11.6M- 18.2M/張;

POS數(shù)據(jù)：兩次架次pos數(shù)據(jù)有遺漏、有重復(fù)、且記錄順序有誤，屬于低精度資料。

測區(qū)情況

測區(qū)大約70Km2; 測區(qū)有河流自南向北貫穿整個(gè)測區(qū)，山地、丘陵占大約90%區(qū)域。測區(qū)內(nèi)最高點(diǎn)海拔1650m , 最低點(diǎn)海拔1350m; 測區(qū)南北方向約12Km;東西方向8Km;去掉飛機(jī)掉頭、拐彎、兩架次重復(fù)飛行的數(shù)據(jù)，總共551張片子覆蓋測區(qū)。有效面積60Km2; 

  

自動匹配點(diǎn)

1. 像主點(diǎn)構(gòu)網(wǎng)

確定相片空間位置和預(yù)計(jì)匹配關(guān)系

              

2. 運(yùn)行MetchMe 程序，自動匹配連接點(diǎn)
 

                                匹配點(diǎn)分布在區(qū)域網(wǎng)內(nèi)
 

  黑線表示相片之間的連接關(guān)系，線越黑越粗，表示連接強(qiáng)度越大

     

       

                           上圖為匹配點(diǎn)在相片中的分布

匹配點(diǎn)統(tǒng)計(jì)：

551張相片，總共匹配12159個(gè)匹配點(diǎn);12069個(gè)合格匹配點(diǎn);

匹配點(diǎn)花費(fèi)時(shí)間：28分15秒

自由網(wǎng)空三平差
完全利用POS數(shù)據(jù)中三個(gè)線元素X、Y、Z坐標(biāo)值，采用光纖束法區(qū)域網(wǎng)平差;像素RMS：1.73
像素RMS最小0.001
像素RMS最大11.920
該結(jié)果還可以優(yōu)化，直到RMS小于0.67
空三平差花費(fèi)時(shí)間：5分鐘

DTM數(shù)據(jù)生成
定義生成2.5m格網(wǎng)DTM數(shù)據(jù)。
DTM數(shù)據(jù)格式：Tiff 格式。GSD格網(wǎng)2.5m
DTM生成花費(fèi)時(shí)間：1分25秒。

      

       
 

 單片正射糾正
 利用生成的DTM進(jìn)行正射糾正單片數(shù)據(jù)，單片DOM分辨率0.25m
 551張DOM數(shù)據(jù)正射糾正花費(fèi)時(shí)間：7分12秒
 

    

                                 正射糾正前原始數(shù)據(jù)

                             正射糾正后單片DOM數(shù)據(jù)

        整圖正射鑲嵌
        將所有單片正射成果，先進(jìn)行勻色、色彩平衡、正射區(qū)域裁切、自動鑲嵌線生成、羽化、并按照圖幅大小裁切成圖。
        鑲嵌線自動生成，并且可編輯，以shp文件方式保存
                                             

 

                                               局部鑲嵌線

 

 鑲嵌線將躲避房屋、并進(jìn)行鑲嵌線周邊自動像素羽化，色彩均勻、無明顯色彩突變

整圖正射鑲嵌花費(fèi)時(shí)間統(tǒng)計(jì)：1小時(shí)12分

三維場景顯示

 





 

時(shí)間統(tǒng)計(jì)

流程	鏡頭畸變校正	自動匹配點(diǎn)	空三平差	DTM生成	單片正射	正射鑲嵌
時(shí)間	23分鐘	28分15秒	5分鐘	1分25秒	7分12秒	1小時(shí)12分

       
總體可滿足137分鐘，完成0.25米DOM輸出;如果鏡頭畸變提前單獨(dú)做處理，可在114分鐘完成DOM輸出。對于應(yīng)急測繪條件下，0.4米輸出，可在1小時(shí)內(nèi)完成成果輸出。

有關(guān)精度
由于本項(xiàng)目僅僅依靠POS數(shù)據(jù)中經(jīng)緯度坐標(biāo)和高程數(shù)據(jù)，所有數(shù)據(jù)都為WGS84坐標(biāo)系統(tǒng)下。UTM投影， 6度帶劃分，48度帶;沒有任何參考地面點(diǎn)參與運(yùn)算。僅以和Google earth疊加做簡單對比分析。
對比結(jié)果：和google earth 里衛(wèi)星圖套合準(zhǔn)確，整體偏差不超過1米，局部偏差2-5米                                    和google earth 疊加套合

有關(guān)硬件

硬件采用Dell 移動工作站M6700，具體配置：Core(TM)i7-3840QM CPU @2.8GHz ; 8核 64位 Win7專業(yè)版，內(nèi)存32G(實(shí)際僅用3-4G)，顯卡英偉達(dá) Quadro K4000M ;硬盤1T 5400轉(zhuǎn)速。

原始相片分辨率0.21m，單片正射處理重采樣為0.25m，全部正射鑲嵌也是0.25m輸出;DEM為2.5m。

聲明：本文摘自3sNews      

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