论文摘要
摄影测量技术(Photogrammetry)是一种通过记录、测量和解读图像信息及其他电磁辐射现象的模式获取物体和环境的可靠信息的科学和技术。该技术在航空遥感分析、3D场景重建、交通事故和犯罪现场重建、考古和文物的虚拟仿真、数字博物馆等方面都有广泛的应用。Web Service技术是近年来快速发展的互联网技术。借助于标准化的XML,Web Service可以用平台无关的方式描述任何数据,从而实现了应用程序跨平台和编程语言的相互通信。本文提出了一个基于Web Service的摄影测量架构。在这个架构中,利用摄影测量技术的射影几何、极线几何、相机标定等理论知识,按照Web Service技术架构和思想将和摄影测量密切相关的各个方法构建成不同的功能模块,这些模块可以按照单视角、双视角(双目)等特定的应用方式自由组合成为具体业务流程,可以在保证一定精度的基础上进行点坐标的二维和三维重建。与传统的系统不同,该架构中的功能模块,可以通过Web Service的形式封装起来并通过SOAP协议发布到网上,其他系统平台上的程序可以按照Web Service的相关标准远程调用基本功能模块,轻松构建起当地平台上的应用,省却了重复开发基本模块的时间和精力。在功能方面,我们通过求图像中的参照物与实际参照物的转化关系,生成图片的正视图,从而实现了二维重建。对于三维重建,首先对相机进行标定,得出相机的内部矩阵(Intrinsic matrix)和形变参数;然后,用标定过的相机对同一场景拍摄两张不同视角的图片,并在图片中选出对应点,根据对应点对计算出基础矩阵(Fundamental matrix),由该矩阵分解出一对照相机矩阵,它们与拍摄场景的相机差一个相似关系;利用Absolute Dual Conic(ADC),求出上面的相似关系;这样就可以使用三角优化方法(Oprimal triangulation)重建出射影空间中的三维模型并使用上面的相似关系将模型升级至相似空间模型,之后经过与参照物的对比得到相似空间模型与实际场景的比例关系,从而得到可测量的三维重建。