影像对齐

功能概述

影像对齐是基于原始图像、地理位置信息（GNSS及GCP，可选）、初始相机内参（可选）恢复拍摄时刻相机的位置姿态及稀疏三维场景结构的过程。 目前影像对齐结果可用于后续的密集点云生成、DEM/DSM生成及DOM/TDOM生成过程。

参数设置

影像对齐流程包括特征点检测、特征点匹配、平差解算三部分。需要配置的参数如下：

特征点检测

• 最大影像尺寸：支持的最大影像尺寸有三种，分别是“大”、“中”、“小”。根据选择的最大影像尺寸的不同，在处理过程中会对原始影像进行不同层级的采样（上采样或者下采样）。
  • 大尺寸（默认）：大尺寸检测到的特征点数目最多，处理结果相较于“中”、“小”尺度更为鲁棒，消耗时间最长。
  • 中尺寸：中尺寸检测到的特征点数目比大尺寸少，处理过程消耗时间比大尺度少。
  • 小尺寸：小尺度检测到的特征点数目比“大”、“中”尺寸少，处理过程消耗时间最短。

注意： 在一定数目范围内，特征点数目的增加会提升处理结果的鲁棒性（特征点数目过多亦会引入更多的噪声）。本软件算法已对处理效率、鲁棒性进行了权衡，大部分情况下保持默认选项“大”即可获得更好的结果。

• 最大特征数量（默认为“8192”）：最大特征数量指的是参与后续处理流程的每张图像所包含的特征点数量上限值。上限值越大，后续处理流程消耗时间越大，反之越小。

注意：不能仅考虑效率因素，因为特征过少会影响后续流程的鲁棒性。本软件算法已对效率、鲁棒性进行了权衡，大部分情况下保持默认值“8192”即可获得更好的结果。

特征点匹配

• 像对筛选模式：为了提升特征点匹配的效率，在特征点匹配之前会选择一个预匹配像对集合，后续的匹配只在该集合中的像对间进行。目前支持的像对筛选模式有三种，分别是“一般”、“暴力”、“地理参考”。
  • 一般（默认）： “一般”模式指在正式匹配之前对原始图像进行下采样，对低分辨率的图像进行匹配，缩小匹配范围，然后再进行精细匹配。
  • 暴力：“暴力”模式指采用穷举法对所有图像进行穷举匹配（这个过程较为耗时）。
  • 地理参考：“地理参考”模式指根据图像的地理位置信息（从EXIF中读取或从外部导入），仅选取离待匹配图像最近的一部分图像生成预匹配像对集合，从而缩小匹配范围。

注意： “地理参考模式”仅在地理位置信息存在的情况下有效。大部分情况下保持默认选项“一般”即可获得较好的结果，如果影像对齐结果出现明显错误，可尝试“暴力”模式。

• 最大连接点数量（默认为“1024”）：最大连接点数量指的是处理过程中每两张图像之间的最大连接点个数。连接点个数过少会影响处理结果的精度甚至会导致处理失败。大部分情况下保持默认选项“1024”可获得更好的结果。

外部导入

目前仅支持导入Inpho工程。

平差

• 内参是否优化（默认全部优化）：支持的内参有相机焦距（f），像主点（cx,cy），径向畸变参数（k1,k2,k3），切向（偏心）畸变参数（p1,p2），像平面畸变参数（b1,b2）。在没有初始内参的情况下，通过本软件内部的自标定算法可以获得较好的内参估计值。另外也支持使用已标定的相机内参。如外部导入的内参准确性很高，可不勾选内参优化，这样在平差过程中将保持内参数值不变。
• 外参是否优化（默认全部优化）：支持的外参有旋转参数/外方位角元素（R），平移参数/外方位线元素（T）。在没有准确外部导入相机外参的情况下，请务必勾选，否则会导致影像对齐失败。
• 是否估计安置误差（默认全部不估计）：支持的安置参数有GPS安置误差（沿x，y，z三个坐标轴的偏移值，gps->相机），IMU安置误差（heading, pitch，roll三个角度偏移值， imu->相机）。上述安置参数默认为0（即默认GPS，IMU无安置误差）。其中GPS安置误差仅在GPS精度较高且有准确控制点（GCP）情况下才能准确估计，在不能保证GPS精度或无控制点情况下不要勾选，否则将严重影像对齐结果。
• 外点阈值（默认为“6.00”）：外点阈值指的是平差过程中重投影误差上限值（单位为像素），超过误差上限的特征点及其对应场景点会被剔除，该策略可以有效抑制外点对平差结果的影响。