基于岭估计的相机标定方法

相机内外参数标定是摄影测量的一个关键问题,相机参数的选取又是决定相机标定质量的重要因素,且不同等级的相机其参数的选择往往很难确定,常导致所选取的参数之间存在相关性,影响相机标定质量。相机参数间的相关性一般可以通过验后未知数之间的相关系数矩阵发现,提出了基于岭估计的相机标定方法,利用本方法可以提高参数求解精度。     

抗差岭估计的误差影响测度

当观测值受异常污染影响而不服从正态分布，且平差法方程出现病态时，采用抗差岭估计可得到参数的理想解。本文基于抗差岭估计理论，导出了抗差岭估计的误差影响函数，以及实用的抗差岭估计参数解差和参数解差函数，并结合实例作了多种的试算和比较，结果表明，抗差岭估计的误差影响函数对模型及参数解的理论分析具有重要意义，参数解差函数计算方便，几何意义明确。     

抗差岭估计原理及其应用

本文从有偏估计类中的岭估计和广义岭估计出发，利用抗差Ｍ估计原理，建立相应的抗差估计模型，导出岭估计和广义岭估计的抗差解式，最后结合一个算例作了多种方案的试算和比较：抗差岭估计不仅能有效改善法矩阵病态，而且能有效地抵制观测的异常干扰，使参数解更优     

抗差泛岭估计

本文应用现代估差估计理论,提出了一个抗差有偏估计类（抗差泛岭估计类）并且建立了抗差泛岭估计的计算方法。理论分析和模拟计算表明,抗差泛岭估计具有既可克服法矩阵病态性影响又可抵抗粗差干扰的良好性质。     

基于L曲线法的抗差岭估计模型

介绍了基于L曲线法的抗差岭估计模型及其在抵御系数阵病态和观测粗差影响中的作用,给出了抗差岭估计模型的推导公式及L曲线法确定岭参数的基本原理。最后结合实际算例作出五种方案的计算比较,结果表明：基于L曲线法的抗差岭估计模型能够有效地改善和抵御系数阵病态和粗差观测值带来的影响。     

抗差岭型主相关估计及其误差影响

针对法方程系数阵病态和观测值存在粗差对估值结果造成双重影响的问题,在岭型主相关估计的基础上引入抗差M估计模型,提出了一种抗差有偏估计的新方法--抗差岭型主相关估计.推导出了相应模型的抗差解及误差影响函数,并进行了计算分析.与主成分估计不同的是,该方法按主成分对观测值的影响程度大小对其进行舍取,在尽可能保留有用观测信息的基础上克服了病态性和粗差的影响.     

抗差岭型主相关估计及其误差影响

针对法方程系数阵病态和观测值存在粗差对估值结果造成双重影响的问题,在岭型主相关估计的基础上引入抗差M估计模型,提出了一种抗差有偏估计的新方法——抗差岭型主相关估计。推导出了相应模型的抗差解及误差影响函数,并进行了计算分析。与主成分估计不同的是,该方法按主成分对观测值的影响程度大小对其进行舍取,在尽可能保留有用观测信息的基础上克服了病态性和粗差的影响。     

抗差岭型组合主成分估计及误差影响

本文从有偏估计类中的岭型组合主成分估计出发 ,结合抗差估计理论 ,利用抗差M估计模型 ,提出了一种新的抗差有偏估计法———抗差岭型组合主成分估计。推导了平差参数的抗差岭型组合主成分估计解 ,以及平差参数的验后精度和误差影响函数。计算结果表明 ,抗差岭型组合主成分估计不但能克服法方程系数阵病态性的影响 ,而且能有效地抵制观测值中精差的异常干扰 ,使参数的解更为准确可靠     

基于岭估计的粗差探测

针对测量平差Gauss-M arkov模型中法矩阵的病态性和观测值的粗差同时存在问题,把岭估计和粗差探测两者的优点结合起来提出了基于岭估计的粗差探测方法。该方法把岭估计看成具有伪观测值的最小二乘估计,然后运用基于最小二乘估计的粗差探测技术探讨岭估计意义下的奇异点,并给出奇异点的检验统计量和判断方法。数值实验表明,新方法在克服病态性的同时能够有效地识别出可疑(可能含粗差)的观测值。     

基于矩特征和鲁棒性估计的摄像机标定方法

针对当前平面标定方法中特征点提取方法主要为手动或者半自动方式,提出一种基于普通圆形靶标的摄像机快速标定方法.文中利用基于矩特征的椭圆中心检测方法获取包含外点的靶标特征点集;基于特征点邻域的拓扑结构构建矢量集,构建有序的图像匹配点对;利用鲁棒的参数估计方法精确求取单应矩阵.实验表明,该方法可以自动准确提取液晶显示屏上的圆形靶标的投影点,并实现图像靶标点与真实坐标的自动准确对应.利用该方法,可快速准确自动标定出摄像机内外参数和畸变参数,适用于摄像机的现场快速标定.     

普通数码相机的分步检校

为使相机检校过程简单化,本文提出一种分步骤的相机检校方法。即基于延伸焦点的原理标定相机的主点;基于直线求解影像几何畸变系数;对影像进行畸变改正后,利用简单的三角形相似原理,求解相机的主距。     

统计检验抗差估计新方法研究

20世纪60年代数学家重新从广泛的意义上提出非最小二乘估计问题,并已在抗差估计中取得重要的进展。从1980年起,抗差估计理论开始被引入测量领域,并出现了许多方案。本文依据统计检验,结合IGG1区间划分的部分思想,提出了一种全新的定权思路,给出了一个简要数学模型。利用MATLAB编程,将本文提出的方法与经典的IGG1方法进行了比较,对它的抗差效果进行了总结分析,通过一个经典算例,表明新方法具有准确定位粗差的优点。     

抗差估计的多波束测深数据内插方法

针对传统多波束测深数据网格化内插方法抗差性不足的问题,该文将抗差估计理论应用于网格化内插方法中。基于不确定度指标建立了距离不确定度联合加权内插模型,在该模型的权函数中引入了等价权,同时给出了等价权设计方案及迭代初值确定原则,以增强模型的抗差性;介绍了一种节点邻域参考点合理选取方法,给出了改进内插法实现的基本步骤,最后通过实测数据对反距离加权法、联合加权法及改进方法内插水深质量进行比较。结果表明,改进方法内插结果要优于另外两种方法,可应用于多波束测深数据网格化处理中。     

Camera calibration from profile of revolution

CLCNUMBERP246.1Introduction CameraCalibrationistheprocessdetermining theintrinsicparameters(i.e.focallengthand principalpoint)ofacamera.Itisanessential stepforbothmotionestimationand3Drecon struction,whicharetwoimportanttasksincom putervision.Itisalsoanim…     

Camera calibration from profile of revolution

This paper focuses on the problem of calibrating a pinhole camera from images of profile of a revolution. In this paper, the symmetry of images of profiles of revolution has been extensively exploited and a practical and accurate technique of camera calibration from profiles alone has been developed. Compared with traditional techniques for camera calibration, for instance, it may involve taking images of some precisely machined calibration pattern (such as a calibration grid), or edge detection for determining vanish points which are often far from images center or even do not physically exist or calculation of fundamental matrix and Kruppa equations which can be numerically unstable, the method presented here uses just profiles of revolution, which are commonly found in daily life (e. g. bowls and vases), to make the process easier as a result of the reduced cost and increased accessibility of the calibration objects. This paper firstly analyzes the relationship between the symmetry property of profile of revolution and the intrinsic parameters of a camera, and then shows how to use images of profile of revolution to provide enough information for determining intrinsic parameters. During the process, high-accurate profile extraction algorithm has also been used. Finally, results from real data are presented, demonstrating the efficiency and accuracy of the proposed methods.     

方差分量估计的抗差总体最小二乘算法

应用等价权函数建立总体最小二乘抗差估计算法,算法的有效性受到随机模型的影响。为减小随机模型误差对抗差算法的影响,提出方差分量估计确定总体最小二乘随机模型的思想;利用等价权函数对观测元素进行迭代定权,分类确定等价权函数的域值,提高权函数抗差算法的有效性。最后,通过算例验证算法可行性,结果表明本文算法是有效的。     

基于部分最小二乘岭估计的粗差定值定位

在利用部分最小二乘原理进行粗差定值定位时,模型的法方程矩阵可能存在病态性,使得到的粗差定值定位结果不可靠。文中针对观测数据包含多个粗差且法方程病态问题,利用岭估计处理病态问题,建立部分最小二乘岭估计的粗差定值定位方法,给出粗差搜索步骤,利用迭代算法实现多个粗差的定值和定位。通过模拟算例分析部分最小二乘法、部分最小二乘岭估计在粗差搜索方面的效果,从另一个角度探讨粗差处理方法,推广现有的误差理论,证明文中方法的有效性。     

一种基于少通道准校正GNSS干扰信号的空间谱测向方法

针对导航干扰信号测向初始相位估计难度大导致空间谱测向精度低、误差大的问题,提出了一种以经典多重信号分类(MUSIC)算法为基础的“少通道准校正空间谱测向方案”. 该方案是在每个通道内加入校准源,从而获得任意两个通道的初始相位差,减小了通道间的初始相位差对协方差矩阵计算的影响,实现空间谱测向的目的. 将所提的方案应用于五阵元三通道测向天线并在试验场地进行测试,实验结果表明:该方法能够解决复杂场景下单信号、双信号的测向,在低信噪比(SNR)的情况下,测向误差仍能保持在3.5°左右,测向精度较高,测向结果与全通道的测向结果基本一致.      

基于抗差估计的实时单站GPS同震速度获取方法

基于实时单站GPS载波相位历元差分测速模型,引入抗差最小二乘估计,并根据IGGⅢ方案选择合适的等价权因子来削弱小周跳和粗差对结果的影响,并采用一组静态数据和2011年日本"3.11"地震期间MIZU站的高频数据对算法进行测试。结果表明,在含有小周跳和粗差的情况下,抗差最小二乘估计能够明显改善解算速度,可以实时获取测站毫米级的同震速度。