[发明专利]一种确定真实重叠率的方法

说明书

本发明公开了一种确定真实重叠率的方法，该方法以相邻像片投影重叠区域边界上最高处的水平面，作为新的航摄基准面来计算真实重叠率，并提出了一种收敛的迭代算法及快速的DEM高程查询技术来逼近预期重叠率，从而能够快速可靠的确定真实重叠率，使得真实的重叠率能够满足预期的设计要求，提高了航测成果质量和作业效率。

技术领域

本发明涉及低空数字摄影测量的航摄任务规划领域，具体涉及一种确定真实重叠率的方法。

背景技术

在低空数字摄影测量领域，传统计算重叠率的方法没有顾及地形起伏的影响，不是实际测量中的真实重叠率。真实重叠率是以测区地表平均高程的水平面，作为初始航摄基准面，并根据中心投影几何找到像平面投影的等比线段来计算。

现有的技术方案中，计算真实重叠率的方法有以下几种：(1)以像对中第二张影像覆盖区域内最高点处的水平面，作为新的航摄基准面，计算真实重叠率(如图1-a)；(2)以相邻像片重叠区域内最高点处的水平面，作为新的航摄基准面，计算真实重叠率(如图1-b)；(3)以中心投影共线方程计算地面投影的重叠区域，并以该区域最高点处水平面为作为新的航摄基准面，利用该区域最窄处长度计算真实重叠率(如图1-c)。但是上述三种方法都没有准确找到像平面投影的等比线段，导致确定的真实重叠率可靠性低。

此外，因为计算真实重叠率需要新的航摄基准面高程，这是在确定了航线和曝光点位置后才能得到的后验信息，所以真实重叠率的计算是一个不断迭代调整的过程，最终使其达到预期设计值的过程。现有技术方案的迭代调整步长有以下几种：(1)ΔB＝(P′-P)×(Δh/H)×L；(2)ΔB＝(P′-P)/(2Lm)；(3)ΔB＝(P′-P_E)×L；其中，P′是真实重叠率，P_E是预期重叠率，Δh是新航摄基准面与初始航摄基准面的高差，H是相对初始航摄基准面的航摄高度，P是在初始航摄基准面上计算的重叠率，m是航摄比例尺的分母，L是初始航摄基准面上的投影长度。在实际计算中，这些技术方案一旦遇到特殊的高程数值组合，就会出现迭代结果来回震荡而不收敛的情况，但这些技术方案均没有提出该问题的解决方法。

发明内容

为了解决现有技术中人工经验确定重叠率、可靠性低、确定重叠率过程中迭代不收敛等技术问题，本发明提出了一种确定真实重叠率的方法。

本发明通过下述技术方案实现：

一种确定真实重叠率的方法，包括以下步骤：

S01：预设当前位置；

S02：查询上一位置和当前位置的像片投影重叠区域边界上的最大高程值，计算得到上一位置和预设当前位置的真实重叠率；

S03：检查该真实重叠率是否满足预期，如果满足，则确定该真实重叠率为当前位置的真实重叠率；如果不满足，则对当前位置进行迭代调整得到新的当前位置，并返回到步骤S02。

进一步，步骤S01具体为：基于相机参数、相对航高、初始航摄基准高以及预期重叠率，通过中心投影几何，反算得到相邻位置间的间距，即可预设当前位置。

进一步，步骤S02具体为：根据上一位置和当前位置的像片投影重叠区域边界，进行DEM高程查询，获得相邻像片重叠区域边界上的最大高程值，然后通过下式计算得到真实重叠率P′：P′＝Q′/L′＝(P-Δh/H)/(1-Δh/H)

式中：Q′是新航摄基准面上的投影重叠长度，L′是新航摄基准面上的投影长度；Δh是新航摄基准面与初始航摄基准面的高差，H是相对初始航摄基准面的航摄高度，P是在初始航摄基准面上计算的重叠率，P＝Q/L，其中Q为初始航摄基准面上的投影重叠长度，L为初始航摄基准面上的投影长度。