以光达资料之控制直线求解单张像片外方位参数之模式探讨与可行性.PDF

89 航測及遙測學刊 第十卷 第一期 第89-102 頁 民國94 年3 月 Journal of Photogrammetry and Remote Sensing Volume 10, 1, March 2005, pp. 89-102 以光達資料之控制直線求解單張像片外方位參數 之模式探討與可行性評估 趙鍵哲1 彭念豪2 摘要 空載光達(Airborne LIDAR)及地面光達(Ground-based LIDAR)系統能迅速地收集空間三維資料，提供豐 富的物空間幾何訊息；而像片資料則具有較豐富的輻射資訊，便於影像判讀，但其空間三維幾何必須藉 助方位求解及交會定點才能確定。因此結合光達資料與攝影測量方法應用之一即為如何藉助從光達資料 中萃取的物空間特徵(如點、線、面特徵)作為像片求解外方位參數之控制資料。 本研究利用三維的光達資料，從中萃取物空間直線特徵(本文稱為控制直線)作為控制資料，利用直線 特徵在物、像空間與投影中心之幾何關聯求解像片外方位參數，並在數學模式中引入控制直線之誤差估 計量，藉以合理化平差程序獲致較佳的外方位參數解算成果。本研究中實例之分析除了說明光達控制直 線用於求解單張像片外方位參數之實用性，並闡述平差計算後之誤差特性。 關鍵詞 ：控制直線、單張像片外方位參數求解 1. 前言 普遍，甚至著有專書論述(Faugeras, 1993; Hartley and Zisserman, 2000) 。在攝影測量界約莫自 1980 傳統攝影測量空中三角作業主要以量測點為 年代起，部份之研究者開始涉獵於直線特徵用於航 主，例如連結點 (Tie Points)及控制點 (Control 攝及近景像片之應用研究。線形特徵用於方位求解 Points) ，此類特徵必須在影像呈現足夠的訊號，例 問題最早是由 Masry(1981)所提出，Liu et al.(1990) 如屋角點及佈標點，但也可以是一些不具幾何意義 利用直線控制特徵以兩步驟方式求解像片外方位 的位置，例如屋頂的斑駁痕跡或地面的石塊角落。 參數 ，Habib(1998)結合點及線形特徵進行空中三角 相對於此，線特徵具有較清楚的幾何及輻射訊息， 解算 ，Zalmanson(2000)利用三維參數化之曲線特徵 例如幾何結構線條或在輻射特徵表現的邊緣線 求解像片外方位參數，李志宏(2002)利用共面直線 (Edge Lines) ，也因此提供偵測及匹配上的便利(彭 特 徵 物 求 解 相 對 方 位 參 數 及 物 型 重 建 ， 念豪、趙鍵哲，2004) 。在電腦視覺(Computer Vision) Schenk(2004)利用連結線(Tie Lines)聯結像片，並利 領域，直線特徵用於相機內方位率定、遁點偵測 用少數的控制直線進行空中三角解算。 (Vanishing Point Detection)及物件模型之應用相當 光達資料因具有空間三維訊息，地、物表之斷 收到日期:民國 93 年 09 月 30 日 1 國立臺灣大學土木工程學系助理教授 修改日期:民國 94 年 02 月 02 日 2 國立臺灣大學土木工程學系碩士班研究生 接受日期:民國 94 年 02 月 16 日 90