[发明专利]一种基于定位定向数据实现商用相机照片地理标定的方法

说明书

本发明涉及一种基于定位定向数据实现商用相机照片地理标定的方法，包括：获取商用相机在空中拍摄的照片；获取照片的属性信息，属性信息包括：曝光时刻、焦距、CCD像元大小和图像像幅尺寸；获取商用相机在曝光时刻时的定位定向数据；基于属性信息、定位定向数据和数字高程模型(DEM)或平均地面高程值，根据共线方程解算照片中所显示的拍摄区域的特征点的地面坐标值；根据特征点的地面坐标值，对照片进行地理标定。可见，通过获取商用相机拍摄照片时的定位定向数据，基于照片属性信息、定位定向数据和DEM或平均地面高程值，对照片进行地理标定，可确定商用相机拍摄的照片中心点及角点的位置信息、照片覆盖地面范围信息和照片中任意目标的实际位置信息。

技术领域

本发明实施例涉及图像处理技术领域，具体涉及一种基于定位定向数据实现商用相机照片地理标定的方法及装置。

背景技术

执法拍照取证对现场证据的准确性、可靠性、时效性具有较严格的要求，具有能反映执法照片所拍摄目标的真实位置、对应的真实场景覆盖区域的照片信息势必加强执法证据的力度。早期执法照片只能反映纯粹的影像信息，随着GPS(Global PositioningSystem，全球定位系统)的普及，可获取具有地理标记的执法照片。

现有的制作具有地理标记的相片通常有三种方式：一是由内置GPS模块的相机来获得；二是通过相机外连GPS接收器；三是通过相机和独立工作的GPS接收机来完成，拍照后通过手动或软件进行时间匹配的方式来获得。

但是这样的相片所附带的坐标信息只能是反映了拍摄相片时相机所在的位置信息，而并非照片所关注的兴趣点所对应的目标坐标信息，更不是目标场景对应的空间范围，同时也无法进行长度、面积等的量算工作。以航空执法取证为例，在巡航途中，作业人员一般是通过配备有GPS的专业数码相机在飞机窗口对巡航目标(比如工程项目、突发事件)远距离倾斜拍照，会根据实际情况在空中调整飞机高度、倾斜拍摄角度、焦距长短等，采用传统测绘模式，是无法满足空中执法工作的灵活性和机动性；目前的空中执法取证虽然获取的照片包含有GPS信息，但是反应的是拍照时刻飞机(相机)的位置，离地面的项目工程或突发事件的真实位置有数百或几千米的位置偏差，工作人员需要事后对照片目视解译一一正确归档，每个架次可能会获取数千张照片，此种方式工作量极大；对于照片，也无法进行任何长度、面积等的量算，执法证据的意义又略显不足。又比如，地面踏勘采集地物标志时，为了较为准确全面反映地物特征拍照时往往需要离目标地物有一定距离，因此记录的照片位置信息依旧需要事后进行判读更正，否则时间一长容易造成数据的混乱；再则，对于类似湿地、澡泽、山谷等有些无法或难以进入的区域，或者对于比如高速公路等存在影响个人健康或人身安全可能性的区域，也需要具有远距离定位功能的执法取证设备。普通的数据相机系统只能加载GPS数据，获取影像拍摄的地点，而不能获得影像上各个像素点的坐标，随着用户需求的提高和应用层次的深入，用户不仅要获得影像拍摄时刻拍摄点的位置信息，更需要获得拍摄目标的位置、覆盖场景范围、影像上各个像素点的坐标信息，现有的设备、技术都没有很好解决上述问题。另外，虽然搭载在有人机或无人机上的倾斜摄影测量相机系统已经十分成熟，尽管精度足够高，但因为主要针对测绘级别的数字化生产而设计，需要事前严谨的航线规划，并严格按照设定好的航线飞行获取定焦定角度的航拍照片，最后经过专业级软件的后处理才能获得数据成果，对于类似执法取证这类行业应用而言投入和产出的性价比太低，无法满足灵活、高效、简单直接的行业应用。

发明内容

为了解决现有技术存在的问题，本发明的至少一个实施例提供了一种基于定位定向数据实现商用相机照片地理标定的方法及装置。

第一方面，本发明实施例公开一种基于定位定向数据实现商用相机照片地理标定的方法，包括：

获取商用相机在空中拍摄得到的照片；

获取所述照片的属性信息，所述属性信息至少包括：所述照片的曝光时刻、焦距、CCD像元大小和图像像幅尺寸；

获取所述商用相机在所述曝光时刻时的定位定向数据；