阅读说明：本技术 一种航空影像空中三角测量作业方法 (Aerial triangulation operation method for aerial images ) 是由 张勇 聂丹 李学川 黄海鹏 张佩 于 2021-05-27 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种航空影像空中三角测量作业方法,涉及空中影像测量领域,目的是解决空中三角测量所需设备多,计算时间长的问题,包括以下步骤：根据测区范围和地形情况划分多个子测区,划分的子测区数目为N；通过航拍对子测区进行影像提取,对已经提取的子测区影像进行空中三角测量处理,进行空中三角测量处理的同时对剩余子测区的影像提取,直到所有子测区的影像提取和处理完毕；将多个子测区的处理后的数据合并,得到一个完整的测区；实现了一种花费较少计算机设备和更短的工期的航空影像空中三角测量作业方法。(The invention discloses an aerial triangulation operation method for aerial images, which relates to the field of aerial image measurement and aims to solve the problems of more equipment and long calculation time required by aerial triangulation and comprises the following steps: dividing a plurality of sub-measuring areas according to the measuring area range and the terrain condition, wherein the number of the divided sub-measuring areas is N; performing image extraction on the sub-measurement areas through aerial photography, performing aerial triangulation processing on the extracted sub-measurement area images, and extracting images of the rest sub-measurement areas while performing aerial triangulation processing until the extraction and processing of the images of all the sub-measurement areas are finished; merging the processed data of the plurality of sub-measurement areas to obtain a complete measurement area; the aerial image aerial triangulation operation method with less computer equipment cost and shorter construction period is realized.)

一种航空影像空中三角测量作业方法

技术领域

本发明涉及空中影像测量领域，具体涉及一种航空影像空中三角测量作业方法。

背景技术

现有的航空影像空中三角测量作业一般采取如下方案：先根据测区范围和地形情况，制定航飞计划；然后根据航飞计划，用无人机到实地进行航拍，获取测区的航空影像；最后待所有的区域都航拍结束后，对整个测区的影像进行数据整理，然后开始进行空中三角测量内业处理。这种技术方案中，航拍和内业处理只能串行执行，即内业处理必须等待航拍完成后，才能开始执行，并且有以下缺点：完成一个项目需要较长的工期，因为无人机一天拍摄的范围有限，要完成整个测区范围的拍摄，一般都需要几天，甚至一两个月的时间。在这段时间内，负责内业处理的计算机只能处于等待状态，造成时间和资源的浪费；完成一个项目需要较多的计算机设备，因为项目的工期一般都比较紧，为了按时交付，通常不得不配置较多的计算机设备，增加算力，来缩短内业处理的时间。

通过改进作业方案和技术方法，可以实现以更少的计算机设备，花费更短的工期完成一个航空影像空中三角测量项目。

发明内容

本发明公开了一种航空影像空中三角测量作业方法，目的是解决空中三角测量所需设备多，计算时间长的问题。

为了解决上述问题，本发明采用以下技术方案：

一种航空影像空中三角测量作业方法，包括以下步骤：

步骤1：根据测区范围和地形情况划分多个子测区，划分的子测区数目为N；

步骤2：通过航拍对子测区进行影像提取，依次对已经提取的子测区影像进行空中三角测量处理；

步骤3：将多个子测区的处理后的数据合并，得到一个完整的测区。

优选地，所述步骤3包括以下步骤：

步骤301：对每个子测区的三角测量结果进行整理，对每个相机、每张影像和每个三角测量连接点进行编号，且编号不重复；

步骤302：求取每张影像的邻影像数量M；每一张影像的邻影像数量的求取方法为：

利用该张影像的特征点信息，进行影像检索，对该张影像检索前k1张近邻影像；如果该张影像有GPS信息，用GPS信息计算该张影像与所在子测区内的每张影像之间的欧式距离，保留距离最近的前k2张影像做为该张影像的近邻影像，该张影像的近邻影像数量为M，M＝k1+k2；

步骤303：判断影像是否为子测区之间的边界影像；

步骤304：对所有的边界影像及其近邻影像进行影像特征匹配，形成邻接关系矩阵；

步骤305：对步骤304中得到的所有邻接关系矩阵进行分区，并对分区进行独立编号，分区数量为P，对这P个子测区进行并行三角测量处理，得到这P个子测区的三角测量结果；

步骤306：对N个子测区的三角测量结果和P个边界影像及其近邻影像匹配区域进行合并，形成一个整测区的空中三角测量结果。

优选地，所述步骤303的判断影像是否为子测区之间的边界影像的方法为：对于每张影像，检查它的M张近邻影像，如果至少有一张近邻影像来源于不同的子测区，则这张影像属于边界影像。

优选地，所述步骤305中的独立编号从N+1开始，每下一个编号依次递增1。

由于本专利提出的作业方案中，进行了测量区域的划分，内业处理不需要等待整个测区的航拍完成才能开始，而是在航拍阶段就可以同时开始内业处理，充分利用了航拍阶段的时间，可以大幅度缩短项目的工期；每次进行影像处理和边界处理时需要的计算机数量也不多；综合来说可以实现以更少的计算机设备，更短的工期完成一个航空影像空中三角测量项目。

附图说明

图1为实施例1的流程示意图。

具体实施方式

实施例1

本发明公开了一种航空影像空中三角测量作业方法，包括以下步骤：

步骤1：根据测区范围和地形情况划分多个子测区，划分的子测区数目为N；

步骤2：通过航拍对子测区进行影像提取，依次对已经提取的子测区影像进行空中三角测量处理；

在本实施例的步骤2这一步中，影像提取和三角测量处理工作同时接力进行看，例如，第一天的航拍结束后，将该天拍摄提取的影像提交，作为第一个子测区，立即开始进行空中三角测量处理，利用当天晚上和第二天白天的时间，完成这些影像的内业处理；第二天白天继续进行航拍，航拍结束后，也将该天拍摄的影像提交给内业，作为第二个子测区，开始进行空中三角测量处理；利用当天晚上和第二天白天的时间，完成这些影像的内业处理，如此反复直至所有子测区的提取和测量作业完毕。

步骤3：将多个子测区的处理后的数据合并，得到一个完整的测区。

优选地，步骤3包括以下步骤：

步骤301：对每个子测区的三角测量结果进行整理，对每个相机、每张影像和每个三角测量连接点进行编号，且编号不重复；

步骤302：求取每张影像的邻影像数量M；每一张影像的邻影像数量的求取方法为：

利用该张影像的特征点信息，进行影像检索，对该张影像检索前k1张近邻影像；如果该张影像有GPS信息，用GPS信息计算该张影像与所在子测区内的每张影像之间的欧式距离，保留距离最近的前k2张影像做为该张影像的近邻影像，该张影像的近邻影像数量为M，M＝k1+k2；

步骤303：判断影像是否为子测区之间的边界影像；本实施例中所应用的判断影像是否为子测区之间的边界影像的方法为：对于每张影像，检查它的M张近邻影像，如果至少有一张近邻影像来源于不同的子测区，则这张影像属于边界影像。

步骤304：对所有的边界影像及其近邻影像进行影像特征匹配，形成邻接关系矩阵；

步骤305：对步骤304中得到的所有邻接关系矩阵进行分区，并对分区进行独立编号，分区数量为P，对这P个子测区进行并行三角测量处理，得到这P个子测区的三角测量结果；作为优选方案，在本实施例中，编号从N+1开始，每下一个编号依次递增1，即，编号分别为N+1、N+2、N+3......以此类推至N+P；

步骤306：对N个子测区的三角测量结果和P个边界影像及其近邻影像匹配区域进行合并，形成一个整测区的空中三角测量结果。

实施例2

基于传统方法和实施例1的方法验证效果并进行对比分析，试验方法如下：

以一个20平方公里的测区为例，计划每天航拍2平方公里，用两种作业方案处理这个测区。

传统作业方案，航拍10天，第11天开始空三内业处理，需要7天完成空三内业处理，总共需要17天；需要的计算机节点数为11台。

采用实施例1的作业方案，采用接力式空中三角测量作业方案，航拍十天，每天航拍结束后即开始处理当天的子测区影像，最后再用1天时间完成子测区的合并，总共需要12天；需要的计算机节点数为7台。

相比于以前的作业方案，可以减少4台计算机，还可以节省5天的工期。