宋二非，童小华，刘向锋，陈　鹏

(同济大学 测绘与地理信息学院，上海　200092)



一种三维激光数据与数码影像自动配准的方法*

宋二非，童小华，刘向锋，陈鹏

(同济大学 测绘与地理信息学院，上海200092)

摘要：地面激光扫描仪可以获取目标表面密集高精度离散的三维点云数据，摄影测量可以获取目标表面丰富高质量连续的纹理影像数据，将地面激光扫描仪点云和近景数码影像进行有机融合成为当前研究的热点和难点，提出了一种通过基于激光点云强度图像和数码影像自动配准来实现两种异源数据间的精确融合。其中，针对异源数据成像模型不同的问题，将点云数据严格地转换为相机中心投影方式的强度影像；在点云强度图像和数码影像间特征点的提取与匹配过程中，采用了由粗到精的稳健策略；根据高精度的匹配点利用空间后方交会获取相机的准确外方位元素，恢复图像在摄影瞬间相对点云目标的位置和姿态。实验证明，该方法可实现地面激光点云数据与近景数码影像的有机融合。

关键词：地面激光；数码影像；配准方法；强度图像

0引言

地面激光扫描仪和摄影数码相机具有不同的成像方式，其分别获取的是三维离散点云和二维栅格影像，点云在表达空间数据上具有高精度、高密度和高分辨率的特点，但缺乏光谱信息，而数字影像具有清晰的轮廓、丰富的光谱信息和纹理特征。对于同一目标，如果能将点云数据和影像数据进行有效集成，可以获得比单一数据更有效的信息。……