全国挑战杯获奖作品基于普通数码相机的地形数据快速.ppt

河海大学 摄影测量与遥感应用研究所 基于普通数码相机的 DTM数据快速采集系统 常用的DTM数据采集方法有基于全站仪的地面测量方法和基于摄影经纬仪的地面摄影测量方法。基于全站仪的地面测量的方法在一些地势险峻的山区获得DTM原始数据时，其工作量、工作难度以及危险性都很大，而基于摄影经纬仪的地面摄影测量的作业方法则对专业技能和专业设备要求都很高。目前，利用普通数码相机获得DTM数据的一些量测作业方法都是基于直接线性变换算法，对控制点的个数和分布都要求较高，在工程中往往难以得到实际应用。 针对以上种种不足，我们研究开发了基于普通数码影像的DTM数据快速采集系统，包括对普通数码相机可量测化改造的研究、对普通数码影像的像对定向方法的研究、对自动采集DTM数据方法的研究等。系统的主要优点是，在达到精度要求的前提下，外业工作像控及拍摄简单轻松、要求的人力较少、作业速度大大提高，另外，要求的设备也很简单，即普通数码相机和计算机。系统已经在水电工程建设中经过了检验，并获得一致好评。 系统主界面 系统特点 使用普通数码相机拍摄，获取目标影像快速方便； 普通数码相机的量测化应用，克服了基于直接线性变换算法对控制点的个数和分布都要求较高的缺陷，大大降低了外业的工作量，增强了作业的适用能力和灵活性； 采用独特方法校正普通数码相机构像畸变，提高影像几何质量； 摄影测量的数字影像处理，系统具有严格的精度控制； 系统具备图像处理、成果输出、成果管理一体化特点； 利用改进的影像匹配技术确定定向同名点和自动采集DTM数据点，操作简便，快速、准确地获取DTM数据。 系统由六大功能模块组成，依次为数码相机检校模块、系统输入模块、图像增强处理模块、像对定向模块、DTM数据采集模块、分析输出模块。如下图所示。 基于普通数码影像的DTM数据采集系统 数码相机检校 DTM数据点采集 系统输入 立体像对 控制点坐标 相机参数 数字图像增强 像对定向 相对定向 绝对定向 分析输出 等高线图 三维透视图 DTM数据点 ? 土石方量计算 系统功能 图像增强 将不清晰的影像变得清晰或把兴趣特征突出表达的图像处理过程。 影像增强 利用影像匹配技术自动、快速采集数据点 DTM 数据管理与输出 自动化成图——三维透视图 自动化成图——等高线图 自动化成图——坡度坡向矢量图 可完成传统方法难以完成的任务 空间建模 实地景观一角 输出的等高线图 输出的三维透视图 实例一： 用于地形测绘