高分七号卫星立体影像精细三维重建

摘要：

为了实现高分七号卫星亚米级影像的高精度精细三维重建,针对高分七号卫星前后视线阵相机的成像特点,围绕影像的定向、影像畸变消除、密集匹配方法优化等方面,提出一套完整的精细三维重建方法和流程.利用影像间连接点几何约束关系对有理函数模型进行了二次定向消除系统误差;其次采用一种基于物方投影面的水平纠正方法对原始影像进行纠正,消除了立体像对之间大的倾斜误差;在密集匹配阶段,将全球公开数字高程模型(Digital Elevation Model,DEM)数据作为视差约束,同时引入顾及影像灰度和特征信息的AD-Census作为匹配测度,有效削弱重复纹理引起的匹配错误问题,提升了数字表面模型(Digital Surface Model,DSM)的质量.利用覆盖我国宁夏和新疆某地的两组高分七号的立体影像进行了试验,结果表明本文所提出方法可将相对误差精度由平差前的0.847 pixel和0.725 pixel分别提升到平差后的0.652 pixel和0.593 pixel,相对误差精度最大可提高23.02%,基于物方投影面的水平纠正方法能够显著消除大倾角差异带来的几何畸变,对高分七号卫星影像取得了较好质量的DSM产品,尤其是对于小尺度密集建筑物区域的重复纹理取得了较好的效果.

关键词：三维重建、有理函数模型、影像纠正、影像匹配、半全局匹配

所属期刊栏目：31

分类号：TP394.1;TH691.9(计算技术、计算机技术)

资助基金：山东省自然科学基金资助项目;国家自然科学基金;国家自然科学基金;国家自然科学基金

在线出版日期：2023-08-08（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共13页

页码：2147-2159