[发明专利]一种基于影像重投影的畸变改正方法

说明书

本发明涉及摄影测量领域，具体涉及一种基于影像重投影的畸变改正方法。本发明利用内、外方位元素以及附加参数对原始影像进行纠正生成近似正射影像，然后再利用内、外方位元素对近似正射影像进行重投影，生成无畸变的虚拟影像，其结果能够达到原始影像的几何定位精度。本方法解决了SBA方法在不同软件之间的兼容性问题，生成的无畸变影像可以在各个摄影测量系统之间通用，而不会降低自检校光束法平差的几何定位精度。

技术领域

本发明涉及摄影测量领域，具体涉及一种基于影像重投影的畸变改正方法。

背景技术

自检校光束法平差(Self-calibration Bundle Adjustment，SBA)用于补偿像方的系统误差，有助于提升影像的几何定位精度。SBA最早应用于近景摄影测量，后来普遍应用于航空摄影测量领域。在20世纪70年代，不少学者对SBA方法进行了深入研究，并提出了多种SBA模型，例如Brown模型、Ebner模型以及Gruen模型等，其中的许多SBA模型已经集成在商业摄影测量系统中。2000年以后，航空数码相机逐渐普及，SBA方法对于航空数码相机同样起着关键作用。近几年，随着无人机测绘的兴起，低成本消费级相机的检校也成为无人机航空摄影测量中的重要步骤。

虽然SBA方法在行业中已经应用了40多年的时间，但是SBA方法在不同摄影测量系统之间的软件兼容性问题仍然没有很好地解决，这会显著降低后期测图阶段的几何定位精度。许多研究人员往往针对于光束法平差阶段开展研究，而为了生成摄影测量产品(如数字高程模型、数字正射影像以及线划图)，在自检校光束法平差阶段生成的空三结果需要在整个摄影测量处理流程中应用。如果光束法平差与后期测图均在同一摄影测量平台中进行，应用SBA方法不存在软件兼容性问题。然而，由于各种原因，实际摄影测量项目中通常需要同时应用多个摄影测量软件协同工作，例如，光束法平差阶段应用Leica Geosystems的平差软件ORIMA，后期测图使用VirtuoZo或者JX4等国产软件。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于影像重投影的畸变改正方法，用以解决自检校光束法平差方法在不同软件之间不能兼容的问题。

为实现上述目的，本发明的方案包括一种基于影像重投影的畸变改正方法，包括以下步骤：

导入原始影像、初始外方位元素和内方位元素；

设定自检校光束法平差中观测值的权值；

进行自检校光束法平差方法，调整参数进行迭代处理，直到满足成图精度要求；同时获得精化后的外方位元素；

根据所述精化后的外方位元素、附加参数和内方位元素对原始影像进行处理得到近似正射影像；

根据所述精化后的外方位元素和内方位元素对所述近似正射影像重投影生成无畸变影像。

进一步的，通过分析直接定位的相对精度和绝对精度，进而设定自检校光束法平差中观测值的权值。

进一步的，导出所述无畸变影像和所述外方位元素用于测图作业。

进一步的，所述观测值包括GPS和IMU。

本发明的有益效果是：通过利用内、外方位元素以及附加参数对原始影像进行纠正生成近似正射影像，然后再利用内、外方位元素对近似正射影像进行重投影，生成无畸变的虚拟影像，其结果能够达到原始影像的几何定位精度，生成的无畸变影像可以在各个摄影测量系统之间通用，而不会降低自检校光束法平差的几何定位精度。

附图说明

图1是现有技术中测图阶段无法引入附加参数时的几何定位误差示意图；

图2是本发明所述方法的流程图；

图3是本发明所述方法中近似正射纠正过程的示意图；