第五讲 倾斜近景摄影测量原理和密集匹配算法
近景摄影测量技术的原理与应用
近景摄影测量技术的原理与应用摄影术是人类记录和传达视觉信息的重要手段之一。
而近景摄影测量技术，则是通过摄影来实现对物体形态、尺寸等测量的一种方法。
它广泛应用于工程测量、建筑设计、文物保护等领域。
本文将介绍近景摄影测量技术的原理和应用。
近景摄影测量技术的原理是基于投影几何和相对定位原理。
在进行近景摄影测量时，需要摄影测量仪器和软件对摄影图像进行处理和分析。
首先，摄影测量仪器通过测量相机的内外方位元素，确定了摄影测量的几何参数。
其次，通过拍摄目标物体的多张照片，并用摄影测量软件进行特征点的匹配和图像配准，实现了照片的几何校正。
最后，通过测量图像上的特征点坐标，并进行三维坐标的计算和建模，即可得到目标物体的三维形态信息。
近景摄影测量技术的应用非常广泛。
首先，在工程测量领域，近景摄影测量可以用于工地勘察、施工监测和变形分析等工作。
例如，当测量建筑物的尺寸和形态时，可以使用近景摄影测量技术代替传统的测量方法，提高测量效率和精度。
其次，在建筑设计领域，近景摄影测量也被广泛应用于室内外环境的建模和渲染。
通过对建筑物外立面的摄影，可以生成真实感十足的虚拟模型，帮助设计师进行设计和效果展示。
此外，文物保护和文化遗产的研究也是近景摄影测量的一个应用领域。
通过对文物的摄影和三维建模，可以实现对文物的数字化保护与研究。
近景摄影测量技术的优点在于非接触性和高效性。
它不需要接触物体表面，不会对目标物体造成破坏，适用于对脆弱物体的测量和保护。
同时，近景摄影测量也具有高度的智能化和自动化。
现代的摄影测量软件已经可以实现自动化的摄影数据处理和三维重建，大大提高了测量的效率和准确度。
此外，近景摄影测量技术还具有数据量大、信息丰富等特点，可以为其他相关领域的研究和应用提供丰富的数据支持。
然而，近景摄影测量技术也存在一些挑战和限制。
首先，由于近景摄影测量依赖于摄影条件的限制，如光照、角度等因素，因此在某些特殊场景下，如低光照环境或目标物体表面无特征点时，可能会存在困难。
近景摄影测量技术的原理与方法
近景摄影测量技术的原理与方法摄影测量技术是一种利用摄影镜头和摄影基地进行测量的方法。
它广泛应用于测绘、建筑、地质、航空、水利和农林等领域。
目前，近景摄影测量技术在工程测量中得到了越来越广泛的应用。
下面将从原理和方法两个方面来探讨近景摄影测量技术。
一、原理近景摄影测量技术的原理主要包括相对定向和绝对定向两个方面。
1. 相对定向相对定向是指通过在不同位置、不同方向上进行拍摄，将照片上的特征点通过观测量的方法确定相对于摄影基地的空间位置和方向。
这一过程主要涉及到几何学和成像原理。
首先，相机的光学系统会将三维空间中的点投影到二维照片上。
然后，在照片上选择一些特征点，通过观测其在不同照片中的位置变化，就可以确定这些点相对于摄影基地的空间位置和方向。
2. 绝对定向绝对定向是指通过在地面上布设一些控制点，利用这些控制点与照片上的同名点之间的空间关系来确定摄影基地的位置和方向。
为了实现绝对定向，可以使用全站仪、GPS等仪器来测量控制点的坐标。
然后，在照片上找出与这些控制点对应的同名点，并计算它们之间的像空间关系，从而实现摄影基地的定位。
二、方法近景摄影测量技术的方法包括影像预处理、像控制点测量、相对定向、绝对定向和数字表面模型（DSM）生成等步骤。
1. 影像预处理影像预处理是为了提高照片的质量，包括对照片进行几何校正、辐射校正和噪声去除等。
几何校正是通过对照片进行摄影几何校正，消除摄影机的摄影畸变，使得照片上的特征点能够准确地反映其在现实世界中的位置。
辐射校正是通过校正照片的辐射值，消除由于光照条件不同而导致的亮度差异。
噪声去除是通过采用滤波等方法，去除照片上的噪声点，提高照片的清晰度。
2. 像控制点测量像控制点测量是指在照片上标示出一些已知位置的控制点，并测量它们在照片上的像空间坐标。
为了提高像控制点的精度，可以使用高精度的测绘仪器进行测量，并结合地面控制点来进行验证。
3. 相对定向相对定向是通过在照片上选择一些特征点，并观测它们在不同照片中的位置变化，实现摄影基地的定位。
倾斜摄影测量技术应用的笔记
倾斜摄影测量技术应用的笔记倾斜摄影测量技术是一种通过倾斜摄影系统获取地面三维信息的技术。
相比于传统的航空摄影测量技术，倾斜摄影测量技术具有更高的精度和更丰富的信息，因此在城市规划、地质勘探、环境监测等领域有着广泛的应用价值。
本文将围绕倾斜摄影测量技术的原理、应用及发展方向进行探讨，以期能够对相关领域的研究者和从业者提供参考和启发。
一、倾斜摄影测量技术的原理倾斜摄影测量技术是利用倾斜摄影系统获取地面信息的一种技术手段。
其原理主要包括摄影测量原理和倾斜摄影系统原理。
在摄影测量原理中，摄影测量是通过摄影测量仪器对地面目标进行成像和测量，从而获取地面三维信息。
而倾斜摄影系统原理则是通过激光扫描仪和相机组合而成的设备，能够在飞行过程中实现对地面过程的高精度、高分辨率的成像和测量。
这两种原理的相互结合，使得倾斜摄影测量技术能够以更高的效率、精度和信息量，获取地面三维信息。
二、倾斜摄影测量技术的应用1.城市规划倾斜摄影测量技术能够实现对城市建筑、道路、绿化等地物的精准测量和三维建模，为城市规划提供了更加全面的数据基础。
借助倾斜摄影测量技术，能够更准确地进行城市空间分析、规划设计和监测管理。
2.地质勘探利用倾斜摄影测量技术，可以获取地质地貌、地形地貌、地下水文地质和地质灾害等方面的三维信息。
这对于地质勘探、矿产资源勘查和灾害监测有着重要的应用意义，能够提高勘探效率和勘探成果的精度。
3.环境监测倾斜摄影测量技术能够以高分辨率、高精度的方式，实现对环境空气、水域、植被等环境因素的监测。
这对于环境保护、生态监测和资源管理具有重要的意义，能够帮助相关部门预警环境变化、监测生态系统动态和保护自然资源。
三、倾斜摄影测量技术的发展方向1.技术创新倾斜摄影测量技术的发展方向之一是不断进行技术创新，提高倾斜摄影仪器的测量精度和成像分辨率。
推动激光测距技术、图像处理算法、传感器技术等方面的创新，可以提升倾斜摄影测量技术的应用效果。
《近景摄影辅助倾斜摄影的影像匹配及三维建模研究》
《近景摄影辅助倾斜摄影的影像匹配及三维建模研究》一、引言随着摄影技术的不断进步，近景摄影与倾斜摄影的结合已经成为现代摄影技术的重要组成部分。
本文将主要研究近景摄影辅助倾斜摄影的影像匹配及三维建模的技术流程，旨在为三维模型的高精度重建提供更为高效、准确的解决方案。
二、背景与意义近景摄影与倾斜摄影具有不同的拍摄角度和方式，各自具有独特的优势。
近景摄影可以捕捉到细节丰富的影像，而倾斜摄影则可以获取更大范围的地理信息。
将这两种技术结合，可以实现影像的互补与融合，从而提高三维建模的精度和效率。
本文的研究旨在解决近景摄影与倾斜摄影影像匹配的关键问题，为三维建模提供更为可靠的依据。
三、相关技术综述近景摄影与倾斜摄影技术已经在许多领域得到了广泛应用。
在影像匹配方面，现有的算法包括基于特征点的方法、基于区域的方法以及基于深度学习的方法等。
这些方法各有优劣，需要在不同的应用场景中进行选择和改进。
在三维建模方面，传统的建模方法包括基于点云数据的建模、基于多视角影像的建模等。
随着技术的发展，基于深度学习的三维建模方法也逐渐成为研究热点。
四、近景摄影辅助倾斜摄影的影像匹配技术研究（一）技术流程近景摄影辅助倾斜摄影的影像匹配技术主要包括以下几个步骤：影像预处理、特征提取、特征匹配和优化处理。
首先，对近景和倾斜摄影的影像进行预处理，包括去噪、增强等操作；然后，提取影像中的特征点或区域；接着，利用特征匹配算法进行匹配；最后，通过优化算法对匹配结果进行优化处理。
（二）关键技术问题及解决方案在近景摄影与倾斜摄影的影像匹配过程中，主要存在以下几个关键问题：不同视角下影像的尺度差异、光照差异、几何变形等。
针对这些问题，本文提出了以下解决方案：采用多尺度特征提取方法，提高特征点的稳定性；利用光照估计和校正技术，减小光照差异对匹配结果的影响；采用几何校正算法，对几何变形进行校正。
五、三维建模技术研究（一）技术流程基于近景摄影与倾斜摄影的影像匹配结果，进行三维建模。
近景摄影测量原理
近景摄影测量原理近景摄影测量原理什么是近景摄影测量近景摄影测量是一种利用相机拍摄近距离物体的方法来测量其形状、尺寸和位置的技术。
它常用于建筑、工程、文物保护等领域，可以高效且准确地获取物体的三维信息。
摄影测量的基本原理摄影测量基于几何光学原理，通过相机拍摄的影像来还原物体的几何形态。
它的基本原理可以概括为以下几点：1.像素坐标系统摄影测量将相机传感器上的像素与物体的几何点相对应。
每个像素都有唯一的坐标，可以通过相机标定参数将其映射到物体空间中的三维坐标。
2.焦平面相机的像平面与镜头之间有一个均匀分布的焦平面。
焦平面以镜头中心为中心，平行于传感器，用于记录入射光线。
3.相机标定相机标定是摄影测量的基础，它通过测量相机的内外参数来建立像素与物体坐标之间的映射关系。
内参数包括焦距、主点位置等；外参数包括相机在物体坐标系中的位置和姿态。
4.立体视觉利用两个或多个相机同时拍摄同一物体的影像，可以通过立体视觉原理来推导出物体的三维坐标。
立体视觉基于两个影像的视差来还原物体的深度信息。
近景摄影测量流程近景摄影测量的流程可以简化为以下几个步骤：1.摄影计划在开始进行近景摄影测量之前，需要进行摄影计划，确定拍摄的位置、角度和距离等参数，以获得所需的影像内容。
2.相机标定利用相机标定板等工具，对摄影机进行标定，获取相机的内外参数，以建立像素与物体坐标之间的映射关系。
3.影像获取使用相机拍摄物体的多个影像，包括不同角度和距离的影像，以覆盖物体的全貌和细节。
4.立体匹配利用多个影像进行立体匹配，通过视差计算物体的三维坐标。
常用的方法有基于特征点匹配的立体视觉算法。
5.三维重建通过立体匹配得到的三维坐标，进行三维重建和点云生成，以获取物体的真实形态。
应用领域近景摄影测量技术在以下领域有广泛应用：•建筑和工程近景摄影测量可以在建筑和工程项目中用于生成数字模型、量测结构变形、检测施工质量等。
•文物保护近景摄影测量可以用于对文物进行三维数字化保护和虚拟展示，还原文物原貌并进行精细分析。
近景摄影测量技术介绍
近景摄影测量技术介绍摄影测量是一种通过摄影设备来获取地面上物体位置、形状和尺寸等信息的测量方法。
近景摄影测量技术，顾名思义，是指在短距离范围内进行摄影测量的一种方法。
本文将对近景摄影测量技术进行介绍，包括其原理、应用范围以及发展趋势。
一、近景摄影测量技术的原理近景摄影测量技术的原理基于摄影测量的基本原理，主要包括影像采集、像点匹配和三维坐标计算三个过程。
首先，影像采集是指使用摄影设备（如照相机或无人机）对目标区域进行拍摄，获取目标区域的影像数据。
这些数据可以通过摄影机的光学镜头或传感器捕获，并转化为数字图像。
其中，近景摄影测量技术常常使用高分辨率的数字相机或者已经预先标定的无人机。
其次，像点匹配是指对采集到的影像进行处理，找到其中的特征点并将其进行匹配。
这个过程需要使用计算机算法来进行，例如特征提取和特征匹配。
通过像点匹配，可以精确地确定同一个物体在不同影像中的位置，为三维坐标计算奠定基础。
最后，三维坐标计算是将匹配的像点转化为真实世界中的三维坐标。
这一过程涉及到摄影测量中的数学和几何转换，通过计算并解算一系列的几何方程，可以确定目标物体在三维坐标系中的位置和形态。
二、近景摄影测量技术的应用范围近景摄影测量技术在诸多领域具有广泛的应用。
下面介绍其中几个典型的应用领域。
1. 地质勘探与矿产资源评估：近景摄影测量技术可以用于对地质构造和地表地貌等进行测量和分析，以提供地质和矿产资源评估的依据。
通过高分辨率的影像数据，可以准确获取地质构造的信息，并研究矿产资源的分布情况和潜力。
2. 建筑与文化遗产保护：近景摄影测量技术可以对建筑物和文化遗产进行高精度的测量和保护。
利用三维坐标计算，可以获取建筑物的尺寸和形态等信息，辅助建筑设计和文物保护工作。
3. 城市规划与土地管理：近景摄影测量技术可以用于城市规划和土地管理。
通过获取城市区域的影像数据和三维信息，可以进行土地利用规划、道路设计和建筑物布局等工作，提高土地利用效率和城市规划的科学性。
倾斜影像的原理及应用方案-简
倾斜影像数据公安行业应用1.背景概述当前，国防、公安、城管、交通、公众服务等行业对地理信息具有十分迫切的需求，更希望使用时效性更强、更精确、更全面的地理信息服务。
地理信息服务正在向精度高（到米级甚至分米级）、信息丰富（数据从二维到三维）、覆盖面广（空天地一体化）的方向发展。
发展实景三维影像技术，快速、高效地采集空天地一体化的地理信息，采集的实景数据能够按需测量，从而满足各行业对地理数据全面、精确、及时更新的需求，是解决地理信息服务消费内容需求的日益增长与信息采集相对滞后的矛盾的根本出路。
倾斜摄影技术是国际测绘领域近年来发展起来的一项高新技术。
它颠覆了以往正射影像只能从垂直角度拍摄的局限，通过在同一飞行平台上搭载多台传感器，同时从一个垂直、四个倾斜共五个不同的角度采集影像，融合了传统的航空摄影技术和近景测量技术，将用户引入了符合人眼视觉的真实直观世界。
2.倾斜摄影测量原理倾斜摄影是摄影机主光轴明显偏离铅垂线或水平方向并按一定倾斜角进行的摄影。
倾斜摄影装置是一种机载装置，其特征包括：5台高空间分辨率面阵数码相机，以一定角度安装在航空摄影稳定平台上。
该高空间分辨率面阵数码相机摄影装置包括下视相机，前视相机，后视相机，左视相机，右视相机。
下视相机为垂直摄影，用于制作DEM，正射影像。
前视相机、后视相机、左视相机和右视相机都为倾斜摄影，用于获取地物侧面纹理影像，倾斜角度在15-45°之间。
相机之间通过时间同步装置进行成像时间精确对准；由姿态测量装置提供影像姿态和位置参数。
具有计算机控制系统和数据存储装置，负责对以上部件进行数据采集控制，发送同源触发信号启动该多台面阵相机，实现同步数据采集以及存储维护。
图倾斜摄影测量采集方式通过相应的倾斜影像数据处理软件，对采集到的倾斜影像进行预处理，包括调色、纠偏、校正、镶嵌、融合等等系列处理，形成符合应用需求的倾斜影像库。
图倾斜摄影测量影像3.倾斜影像特点反映地物周边真实情况相对于正射影像，倾斜影像能让用户从多个角度观察地物，更加真实的反映地物的实际情况，极大的弥补了基于正射影像应用的不足。
《近景摄影辅助倾斜摄影的影像匹配及三维建模研究》
《近景摄影辅助倾斜摄影的影像匹配及三维建模研究》篇一一、引言随着遥感技术和计算机视觉的飞速发展，近景摄影及倾斜摄影技术已广泛应用于地理信息获取、城市规划、环境监测等领域。
影像匹配作为这些技术中的重要环节，对于提高三维建模的精度和效率具有重要意义。
本文将针对近景摄影辅助倾斜摄影的影像匹配及三维建模进行深入研究，旨在为相关领域的研究和应用提供理论支撑。
二、近景摄影与倾斜摄影技术概述近景摄影是指对近距离目标进行高精度、高分辨率的摄影技术，其特点是成像清晰、细节丰富。
倾斜摄影则是一种从倾斜角度获取地面影像的技术，能够获取更加丰富的地理信息。
两种技术在三维建模中均有着广泛的应用。
三、影像匹配技术影像匹配是近景摄影和倾斜摄影技术中的关键环节，其目的是在多幅影像中寻找对应的特征点，为三维建模提供基础数据。
本文将重点研究基于特征提取和基于深度学习的影像匹配技术。
（一）基于特征提取的影像匹配基于特征提取的影像匹配技术是通过提取影像中的关键点、线、面等特征，进行匹配。
该技术具有较高的鲁棒性和适应性，但在复杂场景下仍存在匹配精度不高的问题。
（二）基于深度学习的影像匹配随着深度学习技术的发展，基于深度学习的影像匹配技术逐渐成为研究热点。
该技术通过训练神经网络，学习影像中的特征表示，实现高效、准确的影像匹配。
其优点在于能够处理复杂场景下的影像匹配问题，提高匹配精度和效率。
四、近景摄影辅助倾斜摄影的影像匹配方法针对近景摄影和倾斜摄影的特点，本文提出一种结合两种技术的影像匹配方法。
该方法首先利用近景摄影的高精度、高分辨率特性，提取关键特征点；然后结合倾斜摄影获取的丰富地理信息，通过深度学习技术进行影像匹配。
该方法能够充分利用两种技术的优势，提高影像匹配的精度和效率。
五、三维建模研究（一）三维建模流程基于影像匹配结果，本文研究了三维建模的流程。
首先，通过影像预处理，包括去噪、校正等操作，提高影像质量。
然后，利用影像匹配结果，进行立体匹配和三维点云生成。
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视差平面分配的目的是在视差平面集合中 为每一个块都分配一个最优的视差平面。 要得到块对应到平面的全局最优分配，通 常要设计一个全局能量函数，将分配问题 转化为全局能量最小化问题，认为使全局 能量最小的分配即为所求的最优解。全局 能量函数一般包括数据能和平滑能，用公 式表示为：
其中
其中S为影像分割的块，f（s）为与块s对应的 平面，R为所有块的集合， 为所有相邻块的集 合， 表示两块之间的不连续惩罚量。
视察平面精化
视差平面精化主要是修改视差平面拟合步 骤所得到的视察平面，使他能更准确的表 示真实的场景结构，并将这些视差平面放 到一个平面集合中。视差平面精化的过程 大体可以分为两步：第一，将视察平面相 近的块分为一组，第二，对每一组块都重 新计算一个新的视察平面。重复上述两个 步骤，直到平面集合中所有的视察平面都 不再变化为止。
倾斜摄影测量技术借助无人机等飞行载体可以快速采集影像数据， 实现全自动化的三维建模。实验数据证明：1~2年的中小城市人工建 模工作，借助倾斜摄影测量技术只需3~5个月就可完成。
特点
倾斜摄影测量的关键技术
1、多视影像联合平差
多视影像不仅包含垂直摄影数据，还包括倾斜摄影 数据，而部分传统空中三角测量系统无法较好地处 理倾斜摄影数据，因此，多视影像联合平差需充分 考虑影像间的几何变形和遮挡关系。结合POS系统 提供的多视影像外方位元素，采取由粗到精的金字 塔匹配策略，在每级影像上进行同名点自动匹配和 自由网光束法平差，得到较好的同名点匹配结果。 同时，建立连接点和连接线、控制点坐标、GPU /IMU辅助数据的多视影像自检校区域网平差的误差 方程，通过联合解算，确保平差结果的精度。
精度评价
Mean shift影像分割
基于影像分割的密集匹配算法流程的 第一步是进行影响彩色分割，用mean shift 分割方法将左核线分割成颜色均匀的小块， 使分割出来的每一个小块都处于一个物体 表面。我们假设同一个物体表面的视差变 化均匀，较大的视差不连续只发生在分割 的边缘，因此，一块内的视差值都是比较 接近的，可以将分割的块作为一个整体来 计算。
倾斜摄影测量原理和密集匹配 算法
概况
无人机具有机动、灵活、快速、经济等特点， 以无人机作为航空摄影平台能够快速高效地获 取高质量、高分辨率的影像，无人机在摄影测 量中的优势是传统卫星遥感无法比拟的，越来 越受到研究者和生产者的青睐，大大地扩大了 遥感的应用范围和用户群，具有广阔的应用前 景。无人机倾斜摄影测量已经成为未来航空摄 影测量的重要手段和国家航空遥感监测体系的 重要补充，逐步从研究开发阶段发展到了实际 应用阶段。
倾斜摄影测量技术特点
1.反映地物真实情况并且能对地物进行量测 倾斜摄影测量所获得三维数据可真实地反映地物的外观、位置、
高度等属性，增强了三维数据所带来的真实感，弥补了传统人工模型 仿真度低的缺点。增强了倾斜摄影技术的应用。 2.高性价比
倾斜摄影测量数据是带有空间位置信息的可量测的影像数据，能 同时输出DSM，DOM，DLG等数据成果。可在满足传统航空摄影测量 的同时获得更多的数据。同时使用倾斜影像批量提取及贴纹理的方式， 能够有效地降低城市三维建模成本。 3.高效率
mean shift分割能有效的把影像分割成颜色接
近的小块，并能较好的保留影像的边界信息，便于
平面拟合步骤的进行。在参数选择方面，我们尽量
选择过分割儿避免欠分割。这是由于在平面拟合过
程中，我们会把每一块当做一个物体表面，将块内
的像素差拟合成有一个视差平面，如果实在欠分割
情况下，就有可能把根本不属于一个平面的像素错
视差平面拟合
视察平面拟合是在前两步的基础上进行的， 该步骤主要是利用初始试图差中ji的有效像 素，计算一个平面集合，集合内包含一系 列可以准确表示场景结构的视差平面。视 差平面方程表示为： d=ax+by+c
其中d表示像素的视差，x、y是像素坐标，a、 b、c是平面参数。
Ransac算法计算过程:从块内所有有效像素中 随机选取三个点，计算视差平面的三个参数， 再利用这个平面算出到平面的距离小于阈值的 局内点，通过比较局部内点个数选择最优的平 面，再利用最大局内点个数和块内总有效像素 个数，采用概率论方法计算最大迭代次数，重 复以上过程，直到达到最大迭代次数。因此， Ransac算法在计算视差平面参数的同时还计算 出符合该平面的局内点，可以有效去除粗差。 因此，Ransac算法是一种稳健的计算方法，可 以有效应用在视差平面拟合中。
2、多视影像密集匹配
影像匹配是摄影测量的基本问题之一，多视影像具有覆盖 范围大，分辨率高等特点。因此，如何在匹配过程中充分 考虑冗余信息，快速准确地获取多视影像上的同名点坐标， 进而获取地物的三维信息，是多视影像匹配的关键。由于 单独使用一种匹配基元或匹配策略往往难以获取建模需要 的同名点，因此，近年来随着计算机视觉发展起来的多基 元、多视影像匹配，逐渐成为人们研究的焦点。目前，在 该领域的研究己取得了很大进展，例如建筑物侧面的自动 识别与提取。通过搜索多视影像上的特征，如建筑物边缘、 墙面边缘和纹理，来确定建筑物的二维矢量数据集，影像 上不同视角的二维特征可以转化为三维特征，在确定墙面 时，可以设置若干影响因子并给予一定的权值，将墙面分 为不同的类，将建筑的各个墙面进行平面扫描和分割，获 取建筑物的侧面结构，再通过对侧面进行重构，提取出建 筑物屋顶的高度和轮廓。
电子地图的发展
1.二维地图
← 抽象提前地物
特征，以符号作 为POI（中国数据 库）的主要载体。
2.三维地图 “具体化”的
← 二维地图，使地
图从平面转变成 立体。
电子地图的发展
倾斜摄影测量
最接近真实的世界，无论楼高，楼层甚 至窗户细节都与实际相同。真三维将是未来 的发展趋势。
倾斜摄影测量的原理
密集匹配算法
采用无人机影像恢复被摄物体三维信息， 具有自动化程度高、成本低廉的特点。密 集匹配技术是基于二维影像恢复三维信息 的关键技术之一，同时也是摄影测量和计 算机视觉领域的热点和难点问题。无人机 影像相对于传统航摄影像，具有影像分辨 率高、重叠度大的优势，同时也存在基高 比小、影像姿态不稳定等问题。无人机影 像的这些特点给无人机影像的密集匹配带 来了困难。
通过传统摄影测 量的飞机飞行方 式，增加向前、 后、左、右四个 方向的传感器镜 头，同时拍摄一 组正摄和四个倾 斜等五个不同角 度的相片，如图 所示。
一组五个不同角度影像获取示意图
倾斜摄影测量的原理
拍摄相片时，同时记录航高、航速、航向重叠、 旁向重叠、坐标等参数，然后对倾斜影像进行 分析和整理。在一个时段，飞机连续拍摄几组 影像重叠的照片，同一地物最多能够在三张相 片上被找到，这样业内人员可以比较轻松地分 析建筑物的结构，并且可以选择最为清晰的一 张照片制作细部纹理。向用户提供真实直观的 实景信息。影像数据不仅能够真实地反映地物 情况，而且可通过先进的定位技术，嵌入地理 信息、影像信息，获得更高的用户体验，极大 地拓展遥感影像的应用范围。
误的拟合成一个平面，而这种错误无法再后续过程
中修改；如果是在过分割的情况下，我们可以通过
全局能量函数中的平滑项控制，使应该属于同一物
体却被分割开的相邻块分配成相同的视差平面，从
而达到用视察平面表示真实物体视差的目的。
计算初始视差图
我们采用的半全局匹配算法（SGM）的据算 流程主要分为四部，分别是匹配代价计算、 代价聚合、视差估计和视差后处理。
针对无人机影像的特点，设计一种基于影像分 割的密集匹配算法。算法的主要过程为：首先， 采用mean shift方法对核线影像进行彩色分割， 然后采用半全局匹配方法生成初始视差图，在 此基础上，以影像分割的块作为最小单位用 Ransac方法拟合视差平面并精化，再采用置信 度传播方法进行视差平面分配，由此得到视差 图，最后进行视差精化。考虑到算法的效率和 适应性等问题……密集匹配采用影像分块的策 略……解决了由于视差范围过大而导致的内存 不足的问题，提高算法的适用性。
3.数字表面模型生成和真正射影像纠正
多视影像密集匹配能得到高精度高分辨率的数字表面模型DSM，充分 地表达了地形地物起伏特征，己经成为新一代空间数据基础设施的重 要内容。由于多角度倾斜影像之间的尺度差异较大，加上较严重的遮 挡和阴影等问题，基于倾斜影像的自动获取DSM存在新的难点。可以 首先根据自动空三解算出来的各影像外方位元素，分析与选择合适的 影像匹配单元进行特征匹配和逐像素级的密集匹配，引入并行算法， 提高计算效率。在获取高密度DSM数据后，进行滤波处理，将不同匹 配单元进行融合，形成统一的DSM。多视影像真正射纠正涉及物方连 续的数字高程模型DEM和大量离散分布粒度差异很大的地物对象，以 及海量的像方多角度影像，具有典型的数据密集和计算密集特点。在 有DSM的基础上，根据物方连续地形和离散地物对象的几何特征，通 过轮廓提取、面片拟合、屋顶重建等方法提取物方语义信息；同时在 多视影像上，通过影像分割、边缘提取、纹理聚类等方法获取像方语 义信息，再根据联合平差和密集匹配的结果建立物方和像方的同名点 对应关系，继而建立全局优化采样策略和顾及几何辐射特性的联合纠 正，同时进行整体匀光处理四，如图所示，倾斜摄影测量数据处理流 程。