【摘 要】
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作为3S技术之一的摄影测量与遥感技术,是获取地表空间目标几何信息、重建地表三维模型,构建数字地球的重要支撑技术。对于大像幅高分辨率的卫星线阵影像,实现影像密集匹配是提取地表空间三维信息的重要环节,其关键在于通过核线约束将同名点搜索范围从二维降为一维,以保证匹配过程的效率和可靠性。本文围绕线阵影像的核线模型展开研究,提出一种以上下视差最小为原则的线性核线模型及其参数估计方法,进而用于核线影像生成及国
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作为3S技术之一的摄影测量与遥感技术,是获取地表空间目标几何信息、重建地表三维模型,构建数字地球的重要支撑技术。对于大像幅高分辨率的卫星线阵影像,实现影像密集匹配是提取地表空间三维信息的重要环节,其关键在于通过核线约束将同名点搜索范围从二维降为一维,以保证匹配过程的效率和可靠性。本文围绕线阵影像的核线模型展开研究,提出一种以上下视差最小为原则的线性核线模型及其参数估计方法,进而用于核线影像生成及国内外多种卫星线阵影像的三维重建处理。论文的主要工作及创新性如下:（1）以上下视差最小为原则,提出一种新的影像线性核线模型及其确定方法。首先通过测试立体影像同名点分布的直线拟合程度获取核线倾角初值,再用抛物线拟合法精确求出核线倾角。对于单中心投影立体像对,新模型结果与传统核线模型完全一致;对ZY3、Pleiades、SPOT-5、QuickBird等卫星线阵立体影像试验表明,新模型在不同影像范围内求得的核线上下视差精度都优于常用扩展核线模型,精度提高率从31%到72%不等。进一步试验结果发现,各影像的核线倾角变化呈现不同规律,其中ZY3影像核线可看作近似平行,而SPOT-5和QuickBird影像则存在明显的核线倾角变化。（2）根据卫星影像的核线倾角变化特性,提出七参数和八参数核线平差估计模型。通过SIFT特征匹配获取影像区块范围内一定数量的连接点,利用连接点构建误差方程并平差解算模型参数,最终生成高精度核线影像。实际卫星影像试验结果表明,八参数核线模型能够有效消除SPOT-5、QuickBird等影像中存在的核线倾角变化影响,核线上下视差精度达到1个像元左右。七参数核线模型较适用于ZY3、Pleiades等核线接近平行的影像,可取得子像素级的核线精度。（3）利用核线模型的平差结果,对ZY3、SPOT-5、QuickBird卫星原始影像生成核线影像,采用SGM方法进行高密度匹配并生成地表密集点云,以构建地表三维模型。本文研究成果对卫星线阵影像三维建模技术进行了一定程度的优化,可望进一步应用于国产新一代测绘卫星对地三维重建应用。
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