一种基于立体视觉的高精度激光测量方法

摘要

本发明一种基于立体视觉的高精度激光测量方法，具体涉及到利用遥感影像立体影像信息，提高激光测距仪使用精度，进而获取高精度地面高程信息的方法。分四个步骤：(1)利用激光光斑影像和高分辨率影像信息，获取高分辨率光学影像上的激光光斑位置；(2)利用高分辨率前后视影像数据，获取光斑区域内地形的相对数字高程模型；(3)利用步骤(2)得到的相对数字高程模型，模拟仿真光斑区域激光回波波形；(4)利用激光测距仪的测距信息，确定获取光斑区域内绝对高程平均值；(5)利用步骤(3)的仿真波形数据和步骤(4)测距回波全波形数据，获取高分辨率光学影像上各格网点对应的精确绝对高程值。

主权项

一种基于立体视觉的高精度激光测量方法，其特征在于步骤如下：(1)利用激光光斑影像与高分辨率可见光影像进行影像匹配，获取激光光斑对应的高分辨率光学影像上的位置和区域；(2)根据步骤(1)激光光斑影像对应高分辨率光学影像上的区域，利用高分辨率可见光前、后视影像数据，进行该区域内高分辨率光学影像的立体影像匹配，获取激光光斑区域内划分的格网点同名像元坐标，再根据该格网点同名像元坐标，计算立体影像同名像元的左右视差，设定相对高程平均值为0，得到激光光斑区域内n个格网点对应的相对高程值h_i，即满足i＝1.2…n,n为非零正整数，以恢复激光光斑区域内相对地形模型；(3)根据步骤(2)恢复的激光光斑区域内相对地形模型，利用激光光斑强度图像与光斑区域内相对地形模型进行激光回波仿真，得到激光光斑区域的仿真回波的波形，并通过积分求解得到该激光光斑区域的仿真回波的重心位置；(4)利用激光测距仪获取回波全波形数据，对该回波全波形数据进行积分并求解得到该回波的重心位置，再由该回波的重心位置对应的时刻与激光出射时刻的差值确定激光总计飞行时间ΔT，通过公式L＝1/2cΔT确定激光测距值L，c为光速，进而确定对应点的绝对高程平均值(5)利用步骤(3)的激光光斑区域的仿真回波的重心位置和步骤(4)激光测距仪获取的回波的重心位置进行匹配，并根据步骤(2)得到的相对高程值h_i和步骤(4)得到的绝对高程平均值进行计算，求出激光光斑区域内格网点对应的绝对高程值。