一种激光扫描数据与数码照片的配准方法.pdf

第! 卷第# 期 武汉大学学报·信息科学版 ;(= ! (= # $$% 年# 月 ’()*+,-. */0 1/2(3)*+,(/ 4-,’/-’ (2 567*/ 8/,9’3.,+: ?@3= $$% 文章编号：BD%BACCD$（$$% ）$#A$H$A$! 文献标志码：? 一种激光扫描数据与数码照片的配准方法 B 邓I 非I 张祖勋I 张剑清 （BI 武汉大学测绘学院，武汉市珞喻路BH 号，#!$$%H ） （I 武汉大学遥感信息工程学院，武汉市珞喻路BH 号，#!$$%H ） 摘I 要：提出了一种激光扫描数据和数字图像配准的方法。该方法基于立体像对匹配点与三维扫描点云的最 近邻迭代配准。配准中，采用!A估计的选择权迭代在最邻近点有哪些信誉好的足球投注网站算法中逐步消除立体像对误匹配粗差点 的影响，得到正确的收敛结果，并基于地面实验证明此方法是可行的和有效的。 关键词：配准；激光扫描；数字图像；最近邻迭代；稳健估计 中图法分类号： JK%GB ；K!#= B I I 激光扫描测量技术是最近发展起来的一种 配点，如图B 所示（图中并未画出全部的匹配点）。 新技术，已成为空间数据获取的一种重要技术手 段。实践中，在获取激光扫描数据的同时，可利用 数码相机在被测物体周围补拍若干照片，若能将 它们结合起来，将给三维建模和测量带来更大的 便利。结合这两种传感器数据的前提是要能够精 确地配准，即计算出各张照片在激光扫描坐标系 下的外方位元素。由于在激光点云中人工精确拾 图BI Q(0*P 相机拍摄的立体像对及匹配结果 取与数字影像的对应点较困难，且工作量较大，因 R,M= BI 4+’3’( 1)*M’ J*P’/ S: Q(0*P L*)’3* 此，寻找一种自动配准算法是必要的。本文提出 */0 O*+-7,/M T’.6+ 的算法并不建立在显式描述的激光A 图像的对应 设激光扫描点云为 U ｛# ，$ U $ ，B， ，…，% ｝， $ 同名连接点上，而是通过将立体像对匹配点“整 立体像对匹配出的三维点集为 U ｛’$ ，$ U $ ，B， ， 体”配准到由激光扫描点云描述的三维表面上， …，% ｝，其中， 和 不必具有相同数量的元素，通 从而解算出各张相片正确的外方位元素。 常% V ( 。其中，激光扫描点与图像匹配的点并不 是同名点（见图 ），因此，它们之间的对应关系由 ! 影像与激光点云的配准 最邻近关系确定，并在迭代过程中不断修正。 由匹配点作单独像对的相对定向，确定两张 1LK 配准算法（,+’3*+,9’ -(.’.+ @(,/+ *M(A 像片的相对位置关系。通过人工在激光点云和图 3,+7) ）最初由N’. 和O-P’: ［B］提出，是一个寻找 像间给定几个粗略的连接点，可算得一个初始空 两个三维表面点集最优匹配的几何变换的迭代优 间的三维相似变换)$ （也可由其他先验的知识获 化过程。本文提出的影像与激光点云的配准方法 得），从而获得在激光扫描坐标系下初始的摄站 源于1LK 算法的思路，只是将其中一个三维点集