專利名稱：城市天際輪廓線立面正射影像圖的快速獲取和測(cè)量方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及圖像處理領(lǐng)域，具體涉及一種城市天際輪廓線立面正射影像圖的快速獲取和測(cè)量方法。
背景技術(shù)：
城市天際輪廓線，亦稱城市天際線，是由城市中的高層建筑構(gòu)成的整體形象，或由高層建筑群構(gòu)成的局部形象。城市天際輪廓線直接取決于城市用地建設(shè)的發(fā)展布局，又是城市規(guī)劃建設(shè)成果的直觀反映，因此，城市天際輪廓線是城市規(guī)劃建設(shè)部門進(jìn)行城市建設(shè)和調(diào)整的重要內(nèi)容。獲得現(xiàn)狀的城市天際輪廓線的立面正射影像圖是城市規(guī)劃建設(shè)部門進(jìn)行天際線建設(shè)和空間調(diào)整的首要和重要技術(shù)環(huán)節(jié)。但是，構(gòu)成城市天際輪廓線的城市建筑群的分布往往呈曲線形態(tài)蜿蜒綿延，實(shí)際長(zhǎng)度往往長(zhǎng)達(dá)數(shù)公里以上，甚至超過(guò)5公里，在采用定點(diǎn)單張拍攝的方式時(shí)，同樣出現(xiàn)在影像上的被攝物體其實(shí)際距拍攝點(diǎn)的距離往往相差很大，造成定點(diǎn)單張拍攝的城市天際輪廓線圖像存在很大的透視變形，當(dāng)采用同樣方法進(jìn)行測(cè)算時(shí)，圖像兩端的建筑會(huì)比圖像正中的建筑尺度偏小，造成城市天際輪廓線的高度、長(zhǎng)度等數(shù)據(jù)的測(cè)算誤差，這種因透視造成的測(cè)算誤差，雖然可以通過(guò)攝像器材進(jìn)行校正，但仍舊無(wú)法完全消除。這使城市規(guī)劃建設(shè)部門在城市天際線建設(shè)和空間引導(dǎo)建設(shè)中，缺乏準(zhǔn)確有效的圖像信息和測(cè)量數(shù)據(jù)。

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明目的:針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題和不足，本發(fā)明的目的是提供一種城市天際輪廓線立面正射影像圖的快速獲取和測(cè)量方法，縮小了常規(guī)技術(shù)帶來(lái)的圖像畸變誤差，提高了測(cè)量精度。技術(shù)方案:為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為一種城市天際輪廓線立面正射影像圖的快速獲取和測(cè)量方法，包括以下步驟:I)利用攜帶坐標(biāo)獲取裝置的照相機(jī)逐段拍攝城市天際輪廓線立面的局部影像，并記錄每個(gè)拍攝時(shí)刻照相機(jī)的坐標(biāo)方位和鏡頭朝向；2)獲取每個(gè)拍攝點(diǎn)與所拍攝對(duì)象之間的水平距離；3)建立拍攝點(diǎn)與拍攝圖像的幾何映射關(guān)系，生成城市天際輪廓線立面的正射影像圖；4)綜合城市天際輪廓線立面與其正射影像圖的幾何比例，輸出城市天際輪廓線立面正射影像圖的測(cè)量數(shù)據(jù)。進(jìn)一步的，所述步驟I)包括:1.1)利用攜帶坐標(biāo)獲取裝置的照相機(jī)(800萬(wàn)以上像素)逐段拍攝城市天際輪廓線立面的局部影像，所述影像中城市天際輪廓線位于圖幅中心；1.2)通過(guò)攜帶坐標(biāo)獲取裝置的照相機(jī)(800萬(wàn)以上像素)，在每一次拍攝局部影像時(shí)，記錄拍攝時(shí)相機(jī)坐標(biāo)方位的經(jīng)度、緯度以及鏡頭朝向。進(jìn)一步的，所述步驟2)包括:2.1)分別獲取步驟I)各局部影像所拍攝對(duì)象上左右兩端點(diǎn)A1和A2的經(jīng)緯度坐標(biāo)，以及兩點(diǎn)之間的距離K ;2.2)由拍攝點(diǎn)向步驟2.1)中的兩點(diǎn)連線做垂線，垂線與所述兩點(diǎn)連線有一交點(diǎn)，記錄拍攝點(diǎn)至所述交點(diǎn)的距離，該距離為拍攝點(diǎn)與所拍攝對(duì)象之間的水平距離S。進(jìn)一步的，所述步驟3)包括:3.1)任選城市天際輪廓線立面的某一局部影像為標(biāo)準(zhǔn)，其拍攝點(diǎn)至所拍攝對(duì)象之間的水平距離為Stl，所拍攝局部影像所拍攝對(duì)象上左右兩端點(diǎn)之間的距離Ktl，拍攝得到局部影像的覽度為Atl ；3.2)以所選局部影像為標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)其他局部影像的邊長(zhǎng)進(jìn)行縮放調(diào)整，，公式為:

權(quán)利要求
1.一種城市天際輪廓線立面正射影像圖的快速獲取和測(cè)量方法，包括以下步驟: 1)利用攜帶坐標(biāo)獲取裝置的照相機(jī)逐段拍攝城市天際輪廓線立面的局部影像，并記錄每個(gè)拍攝時(shí)刻照相機(jī)的坐標(biāo)方位和鏡頭朝向； 2)獲取每個(gè)拍攝點(diǎn)與所拍攝對(duì)象之間的水平距離； 3)建立拍攝點(diǎn)與拍攝圖像的幾何映射關(guān)系，生成城市天際輪廓線立面的正射影像圖； 4)綜合城市天際輪廓線立面與其正射影像圖的幾何比例，輸出城市天際輪廓線立面正射影像圖的測(cè)量數(shù)據(jù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種城市天際輪廓線立面正射影像圖的快速獲取和測(cè)量方法，其特征在于:所述步驟I)包括: 1.1)利用攜帶坐標(biāo)獲取裝置的照相機(jī)逐段拍攝城市天際輪廓線立面的局部影像，所述影像中城市天際輪廓線位于圖幅中心； 1.2)通過(guò)攜帶坐標(biāo)獲取裝置的照相機(jī)，在每一次拍攝局部影像時(shí)，記錄拍攝時(shí)相機(jī)坐標(biāo)方位的經(jīng)度、緯度以及鏡頭朝向。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種城市天際輪廓線立面正射影像圖的快速獲取和測(cè)量方法，其特征在于:所述步驟2)包括: 2.1)分別獲取步驟I)各局部影像所拍攝對(duì)象上左右兩端點(diǎn)A1和A2的經(jīng)緯度坐標(biāo)，以及兩點(diǎn)之間的距離K ; 2.2)由拍攝點(diǎn)向步驟2.1)中的兩點(diǎn)連線做垂線，垂線與所述兩點(diǎn)連線有一交點(diǎn)，記錄拍攝點(diǎn)至所述交點(diǎn)的距離，該距離為拍攝點(diǎn)與所拍攝對(duì)象之間的水平距離S。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述一種城市天際輪廓線立面正射影像圖的快速獲取和測(cè)量方法，其特征在于:所述步驟3)包括: 3.1)任選城市天際輪廓線立面的某一局部影像為標(biāo)準(zhǔn)，其拍攝點(diǎn)至所拍攝對(duì)象之間的水平距離為Stl，所拍攝局部影像所拍攝對(duì)象上左右兩端點(diǎn)之間的距離Ktl，拍攝得到局部影像的寬度為A0 ； 3.2)以所選局部影像為標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)其他局部影像的邊長(zhǎng)進(jìn)行縮放調(diào)整，，公式為:
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述一種城市天際輪廓線立面正射影像圖的快速獲取和測(cè)量方法，其特征在于:所述步驟4)包括: .4.1)在所述步驟3.3)拼接得到的城市天際輪廓線立面正射影像圖上進(jìn)行測(cè)量，天際輪廓線的圖面高度為Htl,圖面長(zhǎng)度為L(zhǎng)tl ； .4.2)計(jì)算城市天際輪廓線的實(shí)際高度H，公式為:
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述一種城市天際輪廓線立面正射影像圖的快速獲取和測(cè)量方法，其特征在于:所述照相機(jī)的像素至少為800萬(wàn)像素。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種城市天際輪廓線立面正射影像圖的快速獲取和測(cè)量方法，包括以下步驟利用攜帶坐標(biāo)獲取裝置的照相機(jī)逐段拍攝城市天際輪廓線立面的局部影像，并記錄每個(gè)拍攝時(shí)刻照相機(jī)的坐標(biāo)方位和鏡頭朝向；獲取每個(gè)拍攝點(diǎn)與所拍攝對(duì)象之間的水平距離；建立拍攝點(diǎn)與拍攝圖像的幾何映射關(guān)系，生成城市天際輪廓線立面的正射影像圖；綜合城市天際輪廓線立面與其正射影像圖的幾何比例，輸出城市天際輪廓線立面正射影像圖的測(cè)量數(shù)據(jù)。本發(fā)明縮小了常規(guī)技術(shù)帶來(lái)的圖像畸變誤差，提高了測(cè)量精度。
文檔編號(hào)G01C11/00GK103196429SQ20131009761
公開(kāi)日2013年7月10日 申請(qǐng)日期2013年3月25日 優(yōu)先權(quán)日2013年3月25日
發(fā)明者楊俊宴, 史宜 申請(qǐng)人:東南大學(xué)