一种基于平行摄影的勘探洞地质编录底图生成方法_2

文档序号:9928608阅读:来源:国知局
示影像拼 接起来而生成影像地质编录底图,具体过程为:
[0040] 通过各影像的展示坐标(CX,CY)确定影像间的重叠区域,然后W重叠区域的中线 作为拼接线,拼接线坐标C丸,其计算公式为:
[0041 ] Q(L=(CXmax+CX,min)/2 (9)
[0042] 其中,CXmax为拼接时左影像最右侧边缘像元在勘探桐展示影像坐标系O-CXCY中的 坐标,CX'min为右影像最左侧边缘像兀在勘换桐展不影像坐标系O-CXCY中的坐标;
[0043] 处理重叠区域时,割去左影像在拼接线右侧CX >C)(l的部分,同时割去右影像在拼 接线左侧CX含CXl的部分,再将左右影像合并在一起形成一幅新的图像,实现左右影像的拼 接;对所有单张展示影像两两进行拼接,从而得到一整幅某粧段内的勘探桐展示影像图。
[0044] 与现有技术相比,本发明的优点和有益效果包括:
[0045] 1.本发明的一种基于平行摄影的勘探桐地质编录底图生成方法,针对勘探桐的特 殊性,W独特的影像获取方式、影像方位控制方法、影像几何纠正和展示影像生成算法,形 成一种方便易行的影像地质编录新方法。
[0046] 2.本发明实现了基于影像的勘探桐地质编录信息快速获取和处理,编录成果形式 更为丰富且易于信息化管理及应用,并能够满足勘探桐地质编录的精度要求。
【附图说明】
[0047] 图1为本发明的一个实施例的流程示意图。
[0048] 图2为本发明的一个实施例的影像数据采集方式示意图。
[0049] 图3为本发明的一个实施例的示意图及所设及的坐标系统。包括:勘探桐工程坐标 系D-XYZ:原点D为桐轴线上起点粧号的位置,X轴与桐轴重合,指向拍摄方向,Y轴在水平面 内垂直于X,指向左桐壁,Z轴垂直向上;像空间工程辅助坐标系S-UW:原点S为投影中屯、,坐 标轴U,V,W分别平行于勘探桐工程坐标系D-XYZ的X,Y,Z轴;摄影巧慢工程坐标系。-想:原 点D与勘探桐工程坐标系重合,文轴与巧由相反,F轴与巧由重合,玄袖与X轴重合;及像空间辅 助坐标系S-巧而;原点S为投影中屯、,坐标轴17,F,H'分别平行于摄影测量工程坐标系 凸-巧^的玄,F,之轴;勘探桐展示影像的坐标系0-CXCY:其中原点0为展示影像左下角的角 点位置,CX轴与桐轴方向平行,CY轴指向勘探桐横截面的展开方向。
[0050] 图4为本发明的一个实施例的单张影像展示纠正示意图。
[0051] 图5为本发明的一个实施例的根据展示坐标的影像拼接示意图。
[0052] 图6为本发明所述方法中采用的活动控制架的结构示意图。
【具体实施方式】
[0053] 下面结合附图和实施例对本发明做进一步详细说明。
[0054] 图1为本发明的一个实施例的流程示意图。该实施例所述的一种基于平行摄影的 勘探桐地质编录底图生成方法,包括如下步骤:
[0055] 步骤1、平行摄影得到影像序列:采用基于活动控制架的控制方式和摄影主光轴平 行于桐轴线的摄影方式,沿勘探桐中轴线每隔一定的距离正对着活动控制架方向拍摄影像 序列;
[0056] 步骤2、影像预处理:包括影像崎变差校正和影像的单像空间后方交会计算,从而 获得已知内、外方位元素的构像质量良好的勘探桐影像数据;
[0057] 步骤3、影像投影纠正:将消除构像崎变差影响的勘探桐原始影像投影到物方,形 成物方目标影像,并按照要求展开为平面,得到勘探桐单张展示影像;其中,所述的物方抽 象为目标柱面;
[0058] 步骤4、展示影像生成:将某一段勘探桐内各单张展示影像拼接起来而生成影像地 质编录底图。
[0059] 图2所示为本发明影像数据采集方式示意图。
[0060] 图3所示为本发明实施示意图及所设及的坐标系统。包括勘探桐工程坐标系D-XYZ:原点D为桐轴线上起点粧号的位置,X轴与桐轴重合,指向拍摄方向,Y轴在水平面内垂 直于X,指向左桐壁,Z轴垂直向上;像空间工程辅助坐标系S-UW:原点S为投影中屯、,坐标轴 u,v,w分别平行于勘探桐工程坐标系D-XYZ的X,Y,Z轴;摄影测量工程坐标系妇-戈麽;原点D 与勘探桐工程坐标系重合,玄轴与巧自相反,f轴与巧自重合,f轴与X轴重合;及像空间辅助 坐标系5-【而7';原点8为投影中屯、,坐标轴《,^^^?'分别平行于摄影测量工程坐标系公-巧玄 的X,F,!轴;勘探桐展示影像的坐标系0-CXCY:其中原点0为展示影像左下角的角点位置, CX轴与桐轴方向平行,CY轴指向勘探桐横截面的展开方向。
[0061] 在本发明实施例所述方法步骤1中,所述的基于活动控制架的控制方式和摄影主 光轴平行于桐轴线的摄影方式是指:
[0062] 将活动控制架设置在勘探桐轴线上,并使其横轴与桐轴线垂直;记录活动控制架 基点在勘探桐工程坐标系中的坐标:Y为0、Z是地面至活动控制架基点的距离、X根据粧号来 确定;由于活动控制架主杆、横向标杆及活动控制架基点的相对位置固定,通过活动控制架 基点的坐标和活动控制架六个控制点与基点间的参数值,计算得到每个控制点在勘探桐工 程坐标系中的坐标,控制点与基点之间的位置参数通过高精度测量进行测定;作业员手持 数码相机,从起点粧号开始,沿勘探桐中轴线每隔一定距离正对着活动控制架方向拍摄影 像,每张影像内均包含勘探桐的左右壁和顶板的局部区域W及正前方活动控制架上的六个 控制点;所述的一定的距离并不固定,前提是保证前后相邻影像的桐壁顶板部分有重叠区 域;一个活动控制架设置站为覆盖一段勘探桐的若干张影像所共用;然后,沿勘探桐前进并 重新设置活动控制架,并重复上述拍摄步骤;在所述的重复拍摄中,始终要保证前后相邻影 像的桐壁顶板部分有重叠区域。
[0063] 在本发明实施例所述方法步骤2中:
[0064] (2-1)所述的影像崎变校正,是指:采用顾及径、切向变形的崎变校正模型,对原始 影像进行崎变差改正,其模型如下式:
[00化]
(1)
[0066] 式中,Ax、Ay为像点坐标x、y的构像崎变差改正值;xo、yo为相机内方位元素;r为 像点的向径,即
kl、k2、k3、P1、P2为崎变差校正系数;
[0067] (2-2)所述的单像空间后方交会,是指:先利用角锥体法解算外方位线元素的近似 值,并据此估计出外方位角元素的初始值,然后再利用共线方程解法整体平差,解算出像片 外方位元素精确值。
[0068] 如图4所示,为本发明的一个实施例的单张影像展示纠正示意图。
[0069] 在本发明实施例所述方法步骤3中的影像投影纠正,是指将消除构像崎变差影响 的勘探桐原始影像投影到物方,形成物方目标影像,并按照要求展开为平面,得到勘探桐单 张展示影像;其具体过程包括:
[0070] (3-1)计算像点的像空间工程辅助坐标:
[0071] 设勘探桐为矩形桐,桐宽W,桐高H,勘探桐柱面方程表示为下式(2):
[0072]
(2)
[0073] 其中,X,Y,Z为勘探桐工程坐标;
[0074] 根
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