Reconstrução tridimensional fina de imagens estéreo do satélite Gaofen-7

GONG Danchao ,  

LIU Songlin ,  

HAN Yilong ,  

ZHANG Wei ,  

摘要

Para realizar a reconstrução tridimensional precisa de imagens estéreo submétricas do satélite Gaofen-7, considerando as características de imagem da câmera da linha de visão frontal e traseira do satélite Gaofen-7, foi proposta um conjunto completo de métodos e processos de reconstrução 3D fina, focalizando a orientação da imagem, a eliminação da distorção da imagem e a otimização dos métodos de correspondência densa. Utilizando restrições geométricas dos pontos de ligação entre imagens, foi realizada uma reorientação secundária do modelo de função racional para eliminar erros sistêmicos; em seguida, foi adotado um método de correção horizontal baseado na superfície de projeção do objeto para corrigir a imagem original, eliminando grandes erros de inclinação entre pares estéreo. Na fase de correspondência densa, dados do Modelo Digital de Elevação (DEM) globalmente disponíveis foram usados como restrição de disparidade, e o AD-Census, que considera a intensidade e as informações características da imagem, foi introduzido como medida de correspondência, reduzindo eficazmente os erros de correspondência causados por texturas repetitivas e melhorando a qualidade do Modelo Digital de Superfície (DSM). Experimentos foram realizados com dois conjuntos de imagens estéreo do Gaofen-7 cobrindo as regiões de Ningxia e Xinjiang, na China. Os resultados mostram que o método proposto pode melhorar a precisão do erro relativo de 0,847 e 0,725 pixels antes do ajuste para 0,652 e 0,593 pixels após o ajuste, respectivamente, com uma melhoria máxima de 23,02%. O método de correção horizontal baseado na superfície de projeção do objeto pode eliminar significativamente a distorção geométrica causada por grandes diferenças no ângulo de inclinação, obtendo produtos DSM de boa qualidade para as imagens do satélite Gaofen-7, especialmente em áreas de construções densas e pequenas com texturas repetitivas.

关键词

reconstrução 3D; modelo de função racional; correção de imagem; correspondência de imagem; correspondência semiglobal

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